Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería
1-1-2000
Caracterización físico-química del fruto del mangosán (Casimiroa Caracterización físico-química del fruto del mangosán (Casimiroa
Edulis) y la elaboración de una mermelada Edulis) y la elaboración de una mermelada
Jenny Natalia Castellanos Castellanos Universidad de La Salle, Bogotá
Nubia Stella Rey Bernal Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Castellanos Castellanos, J. N., & Rey Bernal, N. S. (2000). Caracterización físico-química del fruto del mangosán (Casimiroa Edulis) y la elaboración de una mermelada. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/647
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CARACTERIZACIÓN FÍSICO - QUÍMICA DEL FRUTO DEL MANGOSÁN
(Casimiroa Edulis) Y ELABORACIÓN DE UNA MERMELADA
JENNY NATALIA CASTELLANOS CASTELLANOS
NUBIA STELLA REY BERNAL
Trabajo de grado para optar al título de
Ingeniero de Alimentos.
Director
HUGO FERNANDO ERAZO
Ingeniero de Alimentos
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS
BOGOTA D.C.
2000
Nota de aceptación
Presidente del Jurado
Jurado
Jurado
Bogotá, 26 de Octubre de 2000
A Dios por permitirme la existencia,por ser la luz que guía mi camino,
por darme la oportunidad de cumplir mis sueñosy por brindarme el amor de mis familiares y amigos.
A mis padres Néstor y Blanca,por su amor incondicional, esfuerzo y dedicación.
Por estar siempre a mi lado siendo una voz de aliento,por enseñarme el valor de las cosas
y por ser mi mayor ejemplo.
A mi hermano Jesús,por apoyarme y brindarme su ayuda en todo momento,
por ser mi amigo y cómplice de travesuras.
A Jenny, mi compañera de tesis,por ser mi amiga,
por haber compartido conmigo los momentos difíciles y alegresy porque con su sinceridad, perseverancia y paciencia
me ha ayudado en la culminación de esta etapa de mi vida.
Nubia Stella.
A Dios por ser guía y luz a lo largo de mi vidapor permitirme llegar hasta aquí
y darme todo lo que tengo.Por llenar mi corazón de entusiasmo
para no desfallecer ante las dificultades.
A mis padres Jorge y Mariela,por las manos ofrecidas desinteresadamente,
las cuales han hecho de mí lo que soy.Gracias por la ayuda incondicional, por los sacrificios,
gracias por ese amor inmenso.
A mis hermanos, Carolina y Alejandrocompañeros en todos los momentos de mi vida
en tristezas y alegrías.
A Nubia mi compañera de tesispor ser amiga y confidente
con quien viví muchos momentos buenos y malosy que espero seguir teniendo como amiga.
A todas aquellas personasque al brindarme su apoyo
me han permitido alcanzar mis metas.Jenny Natalia.
AGRADECIMIENTOS
Las autoras expresan sus agradecimientos a:
Hugo Fernando Erazo, Ingeniero de Alimentos; Profesor de la Universidad De
La Salle por su valioso aporte en la elaboración de este estudio.
Edgar Linares y José Luis Fernández. Curadores y Profesores de la
Universidad Nacional de Colombia por su colaboración y orientación en la
clasificación de la fruta.
Laboratorio de Control de Calidad Universidad Nacional ICTA.
Facultades de Ingeniería de Alimentos y Zootecnia de la Universidad De La
Salle, por su colaboración en el préstamo de laboratorios.
Profesor Rafael Guzmán por su colaboración en el manejo estadístico de la
información.
Profesoras Luz Marina Arango y Mariluz López por su orientación en el
desarrollo de este trabajo.
A Luis Enrique Morales por su amistad y colaboración.
A todas aquellas personas que de una u otra forma contribuyeron a la
realización de este trabajo.
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
1. REVISIÓN DE LITERATURA 1
1.1 MANGOSÁN (Casimiroa edulis Llave & Lex) 1
1.1.1 Origen 1
1.1.2 Clasificación 1
1.1.3 Nombres vulgares 2
1.1.4 Descripción botánica 2
1.1.5 Dispersión geográfica 6
1.1.6 Suelos 7
1.1.7 Cosecha y rendimientos 8
1.1.8 Manejo Postcosecha 8
1.1.9 Aprovechamiento 9
1.1.10 Composición química 10
1.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS FRUTAS 12
1.2.1 Agua 12
1.2.2 Carbohidratos 12
1.2.3 Proteínas 14
1.2.4 Lípidos 14
1.2.5 Acidos orgánicos 15
1.2.6 Vitaminas y minerales 15
1.2.7 Volátiles 16
1.3 MERMELADA 17
1.3.1 Definición 19
1.3.2 Características de los ingredientes 20
1.3.2.1 Fruta 20
1.3.2.2 Pectina 20
1.3.2.3 Acido 23
1.3.2.4 Azúcar 23
1.4 ANÁLISIS SENSORIAL 23
1.4.1 Definición 23
1.4.2 Condiciones de prueba 24
1.4.2.1 Area de prueba y preparación 24
1.4.2.2 Temperatura de las muestras 26
1.4.2.3 Horario para las pruebas 26
1.4.2.4 Cantidad de muestra 26
1.4.2.5 Número de muestras 26
1.4.2.6 Cuestionarios 27
1.4.3 Tipos de pruebas 27
1.4.3.1 Pruebas afectivas 27
1.4.3.2 Pruebas discriminativas 28
1.4.3.3 Pruebas descriptivas 28
2. MATERIALES Y MÉTODOS 29
2.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICO – QUÍMICA 29
2.1.1 Métodos 30
2.1.1.1 Características físicas 31
2.1.1.2 Características químicas 32
2.1.2 Análisis estadístico 43
2.2 PORCENTAJE DE PULPA, CÁSCARA Y SEMILLA 44
2.3 ELABORACIÓN DE LA MERMELADA 44
2.3.1 Materiales y Reactivos 44
2.3.2 Fases 45
2.3.3 Diagrama de flujo 47
2.3.4 Preexperimentación 48
2.3.5 Diseño experimental 48
2.3.6 Prueba sensorial 50
3. RESULTADOS 52
3.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA 52
3.2 CARACTERIZACIÓN QUÍMICA 53
3.3 COMPOSICIÓN PORCENTUAL 54
3.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA PRUEBA SENSORIAL 55
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 58
4.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA 58
4.1.1 Densidad 58
4.1.2 Longitud y diámetro 58
4.1.3 Peso 58
4.1.4 Volumen 59
4.2 CARACTERIZACIÓN QUÍMICA 59
4.2.1 º Brix (sólidos solubles) 59
4.2.2 pH 59
4.2.3 Acidez 59
4.2.4 Humedad 60
4.2.5 Cenizas 60
4.2.6 Grasa 61
4.2.7 Fibra 61
4.2.8 Proteína 61
4.2.9 Azúcares reductores 62
4.2.10 Extracto no nitrogenado 62
4.2.11 Pectina 63
4.2.12 Acido Ascórbico (vitamina C) 63
4.2.13 Minerales 64
4.3 COMPOSICIÓN PORCENTUAL 66
4.4 PRUEBA SENSORIAL 66
4.5 FICHA TÉCNICA DEL MANGOSÁN 76
5. CONCLUSIONES 82
6. RECOMENDACIONES 85
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 87
ANEXOS 91
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Cantidad de la fruta utilizada para los análisis 30
Tabla 2. Formulaciones para la elaboración de mermelada de mangosán 49
Tabla 3. Propiedades Físicas del mangosán 52
Tabla 4. Propiedades químicas del mangosán 53
Tabla 5. Composición porcentual del mangosán 54
Tabla 6. Análisis de aceptación – prueba Kruskal – Wallis. Prueba de
significancia general 55
Tabla 7. Análisis aceptación – prueba Wilcoxon. Prueba de rangos para
significancia específica 56
Tabla 8. Análisis de preferencia - prueba de rangos de Joanes 57
Tabla 9. Propiedades Físicas del mangosán. Valores mínimos y máximos. 79
Tabla 10. Propiedades químicas del mangosán. Valores mínimos y máximos. 79
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Arbol del mangosán 3
Figura 2. Fruto del mangosán 4
Figura 3. Mapa del Departamento de Cundinamarca (Colombia) 7
Figura 4. Estufa para la determinación de humedad 35
Figura 5. Extractor Soxhlet 37
Figura 6. Unidad de destilación de Kjeldahl 39
Figura 7. Diagrama de flujo de la mermelada 47
Figura 8. Diagrama de flujo del balance de materia 71
Figura 9. Mermelada de mangosán 73
Figura 10. Mangosán (Casimiroa edulis) 77
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo A. Clasificación de la fruta 92
Anexo B. Cálculos estadísticos de las pruebas de Kruskal–Wallis y
Wilcoxon 93
Anexo C. Formulario evaluación sensorial 103
Anexo D. Balance de materia 104
Anexo E. Balance de energía 111
LISTA DE CUADROS
Pág.
Cuadro 1. Composición de la pulpa del sapote blanco 10
Cuadro 2. Composición para 100 g de pulpa fresca de la variedad
Coleman de sapote blanco proveniente del Salvador 11
Cuadro 3. Composición nutricional de otras rutaceas (parte comestible) 13
Cuadro 4. Colombia. Producción y ventas de artículos durante el año y
existencias de productos terminados a 31 de diciembre. Total
nacional 1997. 18
Cuadro 5. Colombia. Producción y ventas de artículos durante el año y
existencias de productos terminados a 31 de diciembre. Total
nacional 1998. 19
Cuadro 6. Resultados del balance de materia 72
INTRODUCCIÓN
Colombia cuenta con una gran variedad de plantas y especies vegetales siendo
considerado por los especialistas como uno de los tres países con mayor
biodiversidad, después de Brasil e Indonesia.
Existen frutas en Colombia que han sido pobremente investigadas, entre ellas
se tiene el mangosán, el cual es un fruto que se produce en la región oriental de
Cundinamarca, específicamente, en los municipios de Cáqueza y Quetame.
En Colombia no se encuentran estudios sobre esta fruta, que identifiquen sus
características físicas y químicas, lo cual no ha permitido que tenga mayor
producción y explotación industrial, presentándose un desaprovechamiento de
la fruta.
Este trabajo se basó en análisis de laboratorio con el fin de conocer y estudiar
la casimiroa edulis colombiana, haciendo énfasis en características físicas como
densidad, longitud, peso, diámetro y volumen; y
características químicas como pH, sólidos solubles, acidez, humedad, cenizas,
grasa, fibra, proteína, azúcares reductores, extracto no nitrogenado, pectina,
vitamina C y minerales.
A la vez presentar una aplicación industrial como es la mermelada, la cual es un
producto de gran aceptación por el consumidor colombiano, como una de las
formas de aprovechamiento de la fruta.
OBJETIVOS
GENERAL
Caracterizar las propiedades físicas y químicas del fruto del mangosán, y
elaborar mermelada a partir del mismo, como una forma de industrialización.
ESPECÍFICOS
• Identificar las características físicas como: densidad, longitud, peso,
diámetro y volumen.
• Determinar las características químicas como: pH, grados Brix, acidez,
humedad, cenizas, grasa, fibra, proteína, azúcares reductores, extracto no
nitrogenado, pectina, vitamina C, y minerales.
• Establecer el rendimiento de la fruta expresado en porcentaje de pulpa,
cáscara y semilla.
• Resumir en una ficha técnica las principales características que permiten
una identificación rápida de la fruta.
• Presentar una alternativa de utilización del mangosán para procesamiento
industrial ( mermelada).
1. REVISIÓN DE LITERATURA
1.1 MANGOSÁN (Casimiroa edulis Llave & Lex)
Arbol de tamaño mediano de las tierras altas de Méjico y América Central, es
miembro de la familia de las Rutaceas, que contiene las frutas cítricas. (Ver
anexo A).
1.1.1 Origen. El género Casimiroa fue nombrado en honor del Cardenal Casimiro
Gómez de Ortega, botánico español del siglo 18. Los aztecas lo llamaban
cochitzápotl (cochi, dormir y tzápotl,sapote). Es llamado sapote blanco por la
gente hispano - hablante, abché o el ahache por los indios guatemaltecos, y
manzana mejicana en Sudáfrica, es identificado extensamente como C. edulis
Llave y Lex. (24).
1.1.2 Clasificación.
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Subclase: Rosidae
2
Orden: Sapindales
Familia: Rutaceae
Genero: Casimiroa
Especie: Edulis. (20).
1.1.3 Nombres vulgares.
• Méjico : Sapote blanco, sapote, sapote amarillo (Casimiroa tetrameria
Millsp). (24).
• Guatemala : Es llamada abché o ahache por los indios guatemaltecos. (24).
• Sudáfrica : Manzana mejicana. (24).
• Colombia : Matasano, (Casimiroa sapote Oerst.), en Antioquia (22); Mangosán
en Cundinamarca.
• Estados Unidos : White Sapote, Mexican Apple. (20)
1.1.4 Descripción botánica. Del género Casimiroa de México y América central
han sido descritas varias especies frutales, C. Edulis, C. Sapota y C. Tetramera,
cuya definición es muy imprecisa y que posiblemente forman una misma especie
de amplia variedad. (30).
3
Figura 1. Arbol del mangosán
4
Figura 2. Fruto del mangosán
5
Este árbol es muy variable (ver figura 1), se extiende a partir de 4,5 m - 6 m
hasta 9 m -18 m en altura. Tiene corteza gris claro, gruesa, y rugosa y se
desarrolla a menudo hacia lo alto, desprendiendo ramificaciones. Las hojas, son
alternas, compuestas palmeadas, se componen de 3 a 5, rara vez 7 folíolos, su
longitud va de 9 cm a 18 cm y el color verde brillante a grisáceo. Las flores
inoloras, son pequeñas de 4 cm a 5 cm de diámetro, verdosas, cáliz y corola de 5
partes, 5 estambres que sobresalen de la corona, pistilo más corto de 5 celdas.
En pocos casos hay flores unisexuales, por falta de desarrollo del pistilo.
La fruta (ver figura 2) tiene forma de óvalo u ovoide, simétrico o irregular, sus
dimensiones son de 6,25 cm a 11,25 cm de ancho y 6 cm a 10 cm de longitud;
color verde fino, la superficie es verdosa - amarillenta; y pulpa color crema o
amarilla. Es de sabor agradable y azucarada, de buen contenido en vitamina C y
proteína. Puede tener de 1 a 6 semillas grandes, ovales, duras, blancas, tienen
de 2,5 cm a 5 cm de largo y 1,25 cm a 2,5 cm de ancho, pero algunas semillas
son a menudo subdesarrolladas y muy delgadas. Los núcleos son amargos y
narcóticos. (24).
6
Algunos árboles frutales que pertenecen a familias bastante diferentes
también son llamados “sapotes”, sin fundamento alguno. Con fines de claridad
sería preferible evitar estos nombres. (30).
1.1.5 Dispersión geográfica. En su hábitat nativo, los árboles se encuentran en
las altitudes de 750 m a 2.700 m. No prosperan en el calor de las tierras bajas
tropicales, pero se cultivan alrededor del mundo en áreas y regiones
subtropicales con un clima mediterráneo suave. Los árboles se han plantado en
la parte norte de Suramérica, la región caribe, España, Portugal, Francia
meridional, e Italia. Son cultivados comercialmente en pequeña escala en
Nueva Zelandia, Australia, y Sudáfrica. El mangosán (sapote blanco) no se ha
cultivado con éxito en las Filipinas, pero se ha cultivado en otras islas del este
de la India. Hay plantaciones pequeñas en la Florida, Hawaii, y plantaciones
experimentales en tres diversas regiones en Israel. El mangosán (sapote
blanco) ha tenido una buena producción en California y el norte de San
Francisco desde comienzos de los 80s. (25).
En Colombia el mangosán crece en la región oriental de Cundinamarca. Se le
encuentra de manera silvestre en los municipios de Cáqueza y Quetame, entre
7
los 1.200 m y 2.000 m de altitud y un rango de temperaturas de 19 ºC a 22 ºC.
(23).
Figura 3. Mapa del Departamento de Cundinamarca (Colombia)
1.1.6 Suelos. El mangosán (sapote blanco) prefiere los suelos bien drenados,
pero puede tolerar casi cualquier suelo. Para árboles más sanos, el pH debe
estar entre 5,5 y 7,5. Deben evitarse las condiciones de suelos con alta
salinidad. (21).
8
1.1.7 Cosecha y rendimientos. El árbol crece en forma silvestre en los
municipios de Cáqueza y Quetame, se estimó un rendimiento promedio de 200
kg a 400 kg de fruta por árbol y por año. La cantidad de árboles sembrados es
en promedio de 400 árboles, aunque no hay un registro oficial de esta cantidad.
La cosecha tiene lugar entre los meses de mayo a agosto, con una mitaca en el
mes de diciembre. La recolección se realiza manualmente antes de completar
su maduración, ya que es una fruta que en estado maduro es muy susceptible a
daños por manipulación. Actualmente se consume a nivel familiar o se vende en
mercados locales (plazas de mercado) de estos municipios en forma fresca.
(38).
1.1.8 Manejo Postcosecha. El mangosán (sapote blanco) tiene un nivel alto de
etileno así que los procedimientos de manejo postcosecha deben evitar el
almacenaje prolongado. La separación de la fruta o el envolverse
individualmente puede retardar la maduración. La fruta dura hasta dos
semanas en refrigeración cuando esta madura. Se debe empacar de manera
que evite las magulladuras. Hay muchos métodos nuevos de empaque que se
están utilizando para otras cosechas, tales como peras asiáticas, que se pueden
adaptar fácilmente al mangosán. (25).
9
1.1.9 Aprovechamiento. El mangosán es comúnmente comido en forma fresca y
es de buen gusto para la mayoría de gente que la pruebe. La pulpa de frutas
maduras se puede agregar a las ensaladas de fruta o servir solamente como
postre, se corta lo mejor posible en secciones y se sirve con crema y azúcar. En
otros países se agrega a los helados, mix, malteadas, sorbetes, pies o se hace
mermelada y jalea. (24). El mangosán (sapote blanco) también se puede secar,
congelar entero, en trozos y en pulpa. El gusto perceptiblemente no se afecta,
y después de descongelar puede ser utilizada como la fruta fresca para la
mayoría de los propósitos. (20).
A partir de las semillas se puede fabricar un cebo atractivo y mortal para las
cucarachas americanas, teniendo la ventaja de matar después de un tiempo y
más bien a cierta distancia después de la ingestión del veneno. Se cree en
Méjico y América Central que el consumo de la fruta mejora los dolores de
artritis y de reumatismo. Por muchos años, los extractos de las hojas, la
corteza, y especialmente las semillas se han empleado en Méjico como
sedativos, somníferos y tranquilizantes. En Costa Rica, se toma la decocción de
la hoja como un tratamiento para la diabetes y actualmente se hacen estudios
sobre su eficacia para el tratamiento de la hipertensión. (24).
10
1.1.10 Composición química. En Colombia no se encuentran estudios que
identifiquen sus características físicas y químicas, lo cual no ha permitido que
tenga mayor producción y explotación industrial, presentándose un
desaprovechamiento de la fruta. Según estudios realizados en otros países, el
mangosán (sapote blanco) contiene una cantidad justa de vitamina A, es una
buena fuente de vitamina C, tiene una cantidad relativamente alta de potasio, y
cantidades pequeñas de otras vitaminas y minerales. (20). En 1922 un análisis
de la pulpa hecho por la universidad de California encontró:
Cuadro 1. Composición de la pulpa del sapote blanco
Componente Porcentaje (%)
Agua 72,64
Cenizas 0,44
Proteína 0,64
Grasa 1,26
Azúcares totales 20,64
Fibra 0,46
Almidón 3,92
Magnesio 30 mg
Fuente: (22)
11
Cuadro 2. Composición para 100 g de pulpa fresca de la variedad Coleman de
sapote blanco proveniente del Salvador
Componente Contenido
Agua 78,3 g
Proteína 0,143 g
Grasa 0,03 g
Fibra 0,9g
Cenizas 0,48g
Calcio 9,9 mg
Fósforo 20,4 mg
Hierro 0,33 mg
Carotenos 0,053 mg
Tiamina 0,042 mg
Riboflavina 0,043 mg
Niacina 0,472 mg
Acido ascórbico 30,3 mg
Fuente: (24)
12
En el cuadro 3 se puede observar la composición nutricional de otras frutas de
la familia de las rutaceae, pertenecientes al género citrus.
1.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS FRUTAS
1.2.1 Agua. La mayor parte de las frutas y hortalizas contienen más de un 80%
de agua, en algunos, casos como los pepinos, la lechuga y los melones esta cifra
se eleva hasta valores próximos al 95%. El contenido en agua depende de las
disponibilidades de la misma, por parte del tejido considerado, en el momento
de efectuarse la cosecha, de modo que si existen variaciones diurnas de
temperatura el contenido en agua del producto oscilará también a lo largo del
día. En la mayor parte de los casos, es conveniente efectuar la recolección
cuando el contenido en agua sea más elevado, de este modo el producto
resultará más crujiente. (39).
1.2.2 Carbohidratos. Pueden hallarse presentes en forma de azúcares de bajo
peso molecular o en la de polímeros macromoleculares. Pueden dar cuenta de un
2 - 40% del peso total. Los azúcares se encuentran principalmente en las
frutas maduras, y el almidón tanto en las frutas que aún no han madurado como
en las hortalizas.
13
Cuadro 3. Composición nutricional de otras rutaceas (parte comestible)
Fruta
Componente
Naranja
(P. odus)
Lima
(C. aurantifolia)
Mandarina
(C. ruticulata)
Limón
(C. lemon)
Agua (g) 89,0 92,4 88,8 91,8
Proteínas (g) 0,7 0,5 0,7 0,3
Grasas (g) 0,1 0,1 0,1 0,3
Cenizas (g) 0,5 0,4 0,4 0,3
Carbohidratos
totales (g) 9,7 6,6 10,0 6,3
Calcio (mg) 19 28 24 13
Fósforo (mg) 22 10 19 14
Hierro (mg) 0,3 0,2 0,4 0,4
Vitamina A Equiv.
Totales (mg) 0 0 300 0
Tiamina (mg) 0,08 0,04 0,11 0,02
Riboflavina (mg) 0,03 0,01 0,03 0,02
Niacina (mg) 0,3 0,2 0,3 0,1
Vitamina C (mg) 60 45 24 25
Fuente: Tabla de composición de alimentos de América Latina – Colombia. (27).
14
Los principales azúcares presentes en las frutas son la sacarosa, la glucosa y la
fructosa, dependiendo cuál sea el predominante de la fruta considerada. Una
parte sustancial de los carbohidratos de frutas y hortalizas está representada
por la fibra, que atraviesa sin digerirse el tubo intestinal. La fibra está
formada por celulosa, sustancias pécticas y hemicelulosas, todos ellos
carbohidratos poliméricos. (39).
1.2.3 Proteínas. Las proteínas están compuestas por carbono, oxígeno,
hidrógeno y nitrógeno. (8). La proteína representa generalmente alrededor del
1% del peso fresco de las frutas y del 2% del de la mayoría de las hortalizas,
aunque en las leguminosas estas tasas se elevan hasta alrededor de un 5%. Ni
las frutas frescas ni las hortalizas son contribuyentes importantes al contenido
proteico. (39). Al funcionar como enzimas las proteínas controlan el
desdoblamiento de alimentos para dar energía y la síntesis de nuevos
compuestos para conservación y reparación de los tejidos. (8).
1.2.4 Lípidos. Los lípidos son un grupo heterogéneo de sustancias naturales
insolubles en agua pero solubles en una diversidad de solventes orgánicos. (34)
Representan menos del 1% del peso fresco de la mayor parte de frutas y
15
hortalizas y se hallan asociados con las capas cuticulares protectoras de la
superficie y con las membranas celulares. (39).
1.2.5 Acidos orgánicos. La mayor parte de las frutas y hortalizas contienen
ácidos orgánicos, en tasas que exceden de las necesarias para el
funcionamiento del ciclo de los ácidos tricarboxílicos y otras rutas metabólicas.
El exceso suele almacenarse en la vacuola, no estando, por tanto, en contacto
con el resto de los componentes celulares. Los ordinariamente dominantes son
los ácidos cítrico y málico. (39).
1.2.6 Vitaminas y minerales. La vitamina C (ácido ascórbico) es sólo un
constituyente minoritario de frutas y hortalizas, pero de extraordinaria
importancia en la prevención del escorbuto. Prácticamente la totalidad de la
vitamina C contenida en la dieta humana (aproximadamente el 90%) procede de
frutas y hortalizas. Las frutas y hortalizas pueden ser también excelentes
fuentes de vitamina A y ácido fólico, suministrando ordinariamente alrededor
de un 40% de las necesidades dietéticas diarias. En las frutas y hortalizas se
hallan presentes muchas otras vitaminas y minerales, pero su contribución a las
necesidades dietéticas es generalmente inferior. (39). Los minerales son
esenciales como componentes formativos y en muchos fenómenos vitales. Los
16
elementos minerales imprescindibles para el organismo suelen clasificarse en
macronutrientes o micronutrientes según la proporción que de cada uno ha de
figurar en la dieta. (8). El contenido en calcio y hierro puede ser
nutritivamente significativo, aunque con frecuencia en un estado no disponible
para la absorción. El valor nutritivo de las diversas frutas y hortalizas depende
no sólo de su contenido en nutrientes sino también de la cantidad de producto
en cuestión consumido en la dieta. (39).
1.2.7 Volátiles. Todas las frutas y hortalizas sintetizan diversos y variados
compuestos de bajo peso molecular (inferior a 250), volátiles a la temperatura
ambiente. No son cuantitativamente importantes (normalmente menos de 100
microgramos por gramo de peso fresco), pero sí lo son como responsables de las
características aromáticas de las frutas y en menor grado de las hortalizas. La
mayoría de las frutas y hortalizas contienen más de 100 especies volátiles, casi
todas ellas en cantidades mínimas. El número de sustancias de este tipo
identificadas en un determinado producto crece de un modo continuo a medida
que aumenta la sensibilidad de los métodos utilizados para su identificación.
Estos compuestos son generalmente ésteres, alcoholes, ácidos y sustancias
provistas de grupos carbonilo (aldehídos y cetonas). Muchos de ellos, como el
etanol, son comunes a todas las frutas y hortalizas. (39).
17
1.3 MERMELADA
Actualmente en Colombia el mangosán se consume en forma fresca y no se
conocen productos elaborados a partir de esta. En otros países la fruta es
aprovechada para la elaboración de helados, mix, malteadas, sorbetes, pies,
mermeladas y jaleas.
En las últimas cuatro décadas ha habido una transición en la forma en que se
consumen las frutas. La parte de la cosecha que se consume en forma
procesada ha aumentado considerablemente, mientras que el consumo de fruta
fresca ha disminuido. La mayor conveniencia de las formas procesadas, su
disponibilidad durante todo el año y su calidad mejor y más uniforme, han sido
los principales factores que han influido en este cambio. Entre las formas más
frecuentes de procesar las frutas se encuentran los enlatados, jaleas,
néctares, mermeladas, compotas, conservas, deshidratados, etc. (13).
Debido al bajo aprovechamiento del mangosán a nivel industrial se vio la
necesidad de buscar nuevas alternativas para su utilización. La mermelada se
eligió por ser un producto de gran aceptación y consumo a nivel nacional, como
se puede observar en los siguientes cuadros:
18
Cuadro 4. Colombia. Producción y ventas de artículos durante el año y
existencias de productos terminados a 31 de diciembre. Total nacional 1997.
Producción Ventas
Artículos Unidad
demedida
Cantidad Valor total a Cantidad Valor total a Existencias
Frutas enconserva kg 1.998.750 4.409.362 1.974.644 4.634.125 118.106
Jugos defrutas
envasados kg 152.032 554.900 151.710 552.936 322
Jalea defrutas kg 182.957 298.168 162.664 270.849 41.497
Mermeladade frutas kg 9.928.345 20.668.855 9.708.120 20.073.791 670.396
Frutasdeshidratadas kg 58.001 435.934 61.102 458.432 4.086
Pulpa defrutas kg 3.300.889 7.464.304 2.876.207 6.482.868 625.072
a: miles de pesos. Fuente: DANE – Encuesta Anual Manufacturera. (1).
19
Cuadro 5. Colombia. Producción y ventas de artículos durante el año y
existencias de productos terminados a 31 de diciembre. Total nacional 1998.
Producción Ventas
Artículos Unidad
demedida
Cantidad Valor total a Cantidad Valor total a Existencias
Frutas enconserva Kg 1.044.832 2.255.860 847.256 2.107.494 267.532
Jugos defrutas
envasados L 190.170.681 213.482.170 175.423.132 186.863.866 15.856.491
Jalea defrutas Kg 201.291 370.828 190.830 367.598 45.121
Mermeladade frutas Kg 10.289.422 25.267.844 10.201.057 25.049.852 666.739
Frutasdeshidratadas Kg 38.009 291.176 36.068 284.059 2.027
Pulpa defrutas Kg 4.666.178 11.126.065 4.645.869 10.977.230 600.882
a: miles de pesos.
Fuente: DANE – Encuesta Anual Manufacturera. (1).
1.3.1 Definición. La mermelada es un producto de consistencia semisólida o
gelatinosa, obtenido por cocción o concentración de una o más frutas,
concentrado de frutas, pulpas de frutas, jugos de frutas o sus mezclas, al que
se ha adicionado azúcar u otros edulcorantes naturales. (15). El principio de
20
conservación de la mermelada es la adición de azúcar, ya que actúa de un modo
muy similar al de la sal, inhibiendo el crecimiento bacteriano una vez calentado
el producto. (14).
1.3.2 Características de los ingredientes. Una mermelada verdaderamente
buena presentará un color brillante y atractivo, reflejando el color propio de la
fruta. Aparecerá bien gelificada sin demasiada rigidez, de forma que pueda
extenderse bien y debe tener, por supuesto un sabor afrutado. También debe
conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, y perfectamente
oscuro y seco. (13)
1.3.2.1 Fruta. Debe ser tan fresca como sea posible e iniciando su maduración.
Con frecuencia se utiliza una mezcla de fruta madura y algo verde y los
resultados son bastante satisfactorios. La fruta demasiado madura no resulta
apropiada para preparar mermelada ya que la conserva no gelifica bien. (13)
1.3.2.2 Pectina. La fruta contiene en las membranas de sus células una
sustancia natural gelificante, parecida a la goma, que se denomina pectina.
Esta es esencialmente un polisacárido lineal que contiene de unos cientos a
miles de tipos de conjuntos en una configuración en cadena. El ácido D –
21
galacturónico es el principal constituyente de la molécula de pectina; también
algunos azúcares neutrales están presentes en la pectina. el ácido D –
galacturónico está unido a otras unidades por enlaces glucosídicos del tipo α1,4.
Acido D - galacturónico
La cantidad y calidad de pectina presente depende del tipo de fruta y de su
estado. El grado de pectina en un alimento consiste principalmente en unidades
de ácido galacturónico parcialmente metilado y es normalmente clasificado de
acuerdo a su grado de esterificación o contenido de metoxilos. En una alta
esterificación, o pectinas de alto metoxilo, una porción relativamente alta de
los grupos carboxilados ocurre en ésteres de metilados. La pectina en la cual el
porcentaje de ácidos carboxílicos es inferior a 50, es normalmente denominada
como de baja esterificación, o pectina de bajo metoxilo.
Las pectinas comerciales son una mezcla de azúcares para propósitos de
estandarización, y algunos otros tipos contienen sales buffer requeridas para
el control del pH y una deseable combinación de características.
OH
H
COOHO
H
H
H
H
OH
OH
OH
22
En la preparación de mermeladas, la primera fase consiste en reblandecer la
fruta de forma que se rompan las membranas de las células y extraer así la
pectina. La pectina se extrae más fácilmente cuando la fruta se encuentra
ligeramente verde y este proceso se ve favorecido por la presencia de ácido.
Las proporciones correctas de pectina, ácido y azúcar son esenciales para
tener éxito en la preparación de mermeladas. (13).
Algunas frutas no requieren adición de pectina; en otras, la cantidad necesaria
de pectina para formar una mermelada o jalea de consistencia comercial
depende de varios factores, tales como la calidad y cantidad de la pectina
contenida en la propia fruta, la naturaleza de la receta, el contenido en sólidos
solubles del producto final, etc. Para obtener mermeladas y jaleas de
consistencia uniforme es necesario ajustar su contenido en pectina a las
exigencias del comercio y remediar la deficiencia natural por adición de
pectina comercial. Tiene un valor dietético y nutritivo, estimula la saliva y
ayuda a los movimientos peristálticos del intestino. Existen también razones
técnicas, para apoyar el uso de la pectina, y una de ellas es la reducción del
tiempo de cocción, que, a su vez, ayuda a conservar las sustancias volátiles e
impide la excesiva inversión del azúcar. (36).
23
1.3.2.3 Acido. El ácido es importante no solamente para la gelificación de la
mermelada, sino también para ajustar el pH logrando un buen balance
ácido/azúcar y obtener así una buena inversión de la sacarosa,. El ácido se
añadirá antes de la cocción de la fruta ya que ayuda a extractar la pectina.
(13). Se permite la adición de ácidos orgánicos como el ácido cítrico, láctico,
tartárico, málico y fumárico. (36).
1.3.2.4 Azúcar. Es una de las materias primas más estables de las utilizadas en
la producción de mermelada. Su contenido de sólidos solubles es alrededor del
100%. Puede añadirse bien en forma sólida o en forma líquida. (36). El azúcar
desempeña un papel vital en la gelificación de la mermelada, ya que al
combinarse con la pectina forma un gel como resultado de un buen balance
azúcar/pectina a temperatura de ebullición. La concentración de azúcar en la
mermelada cocida debe impedir tanto la fermentación como la cristalización.
(13).
1.4 ANÁLISIS SENSORIAL
1.4.1 Definición. La evaluación sensorial es el análisis de alimentos u otros
materiales por medio de los sentidos. La palabra sensorial se deriva del latín
24
sensus, que quiere decir sentido. La evaluación sensorial es una técnica de
medición y análisis tan importante como los métodos químicos, físicos,
microbiológicos, etc. Este tipo de análisis tiene la ventaja de que la persona
que efectúa las mediciones lleva consigo sus propios instrumentos de análisis, o
sea sus cinco sentidos. Las pruebas sensoriales son utilizadas en diversos tipos
de industrias, tales como la industria alimentarias, la perfumera, la
farmacéutica, la industria de pinturas y tintes, etc. (2).
1.4.2 Condiciones de prueba. Ya que la evaluación sensorial es efectuada por
seres humanos, los cuales tienen un gran número de estímulos y reaccionan de
manera diferente a cada una de ellos, cuando se llevan a cabo las pruebas de
análisis sensorial puede haber interferencia de muchas de esas reacciones. Por
ello, es necesario considerar varios aspectos con el fin de evitar dicha
interferencia y, que entonces, los resultados de las pruebas sensoriales sean
válidos y no se presten a confusiones o a ser interpretados erróneamente. (2).
1.4.2.1 Area de prueba y preparación. Las pruebas sensoriales requieren de un
lugar especial para su realización. Algunas pruebas, tales como las
degustaciones hechas por jueces tipo consumidor , pueden y deben llevarse a
cabo en un ambiente que no se haya impuesto al juez o sea, en un lugar donde
25
sea común encontrar a éste, como por ejemplo un supermercado, escuela o
parque. Pero, para la mayoría de las pruebas sensoriales que se realizan en la
industria alimentaria, es necesario contar con un lugar diseñado y destinado ex
profeso para las pruebas. Debe haber un ambiente tranquilo, donde sea posible
impedir las distracciones y las interrupciones, y los jueces deben sentirse
cómodos para impedir que algunos factores externos e irrelevantes a la prueba,
tales como la temperatura, etc., afecten a las respuestas de los jueces. Para
esto se cuenta con cubículos que tengan una superficie lo suficientemente
amplia para que el juez pueda realizar cómodamente la prueba. Sobre dicha
superficie se colocan las muestras y el cuestionario, así como un vaso con agua
para enjuagar la boca.
Es posible, improvisar un área de prueba. Para ello puede usarse una mesa larga
con sillas a los lados, y la superficie de la mesa puede dividirse, usando para ello
un separador plegable y portátil. Pero sólo debe recurrirse a esto en caso en
que se realicen evaluaciones sensoriales muy esporádicamente – o para una
demostración ilustrativa - y no se justifique el gasto en instalar cubículos. (2).
1.4.2.2 Temperatura de las muestras. Generalmente las muestras deben
servirse a la temperatura a la cual suele ser consumido el alimento de que se
26
trate. Las frutas, dulces, pasteles, galletas, panes, se presentan a los jueces a
temperatura ambiente. (2).
1.4.2.3 Horario para las pruebas. Las evaluaciones sensoriales no deben
hacerse a horas muy cercanas a las de las comidas. Se recomienda como
horarios adecuados entre las 10 y 11 de la mañana y de 5 a 6 de la tarde; aunque
el primer horario es más adecuado. (2).
1.4.2.4 Cantidad de muestra. El Comité de Evaluación Sensorial de la ASTM
(1968) recomienda que para pruebas discriminativas cada juez debe recibir al
menos 16 ml de muestra líquida o 28 g de alimento sólido. (2).
1.4.2.5 Número de muestras. En una sesión de evaluación sensorial, por lo
general, no deben darse a probar a un juez más de cinco muestras al mismo
tiempo, ya que puede ocasionarle fatiga y hastío, lo cual puede repercutir en
sus respuestas. (2).
1.4.2.6 Cuestionarios. Es muy importante que los cuestionarios estén
redactados en una forma adecuada para evitar que afecten a las respuestas de
los jueces. Deben evitarse instrucciones demasiado complicadas, párrafos
27
largos y sugerencias acerca de las diferencias entre las muestras. Deben ser
claros y exactos los términos, y no deben inducir en los jueces reacciones que
pudieran llevarlos hacia una actitud negativa o a una predisposición contra las
muestras ni conducirlos hacia una determinada respuesta. (2).
1.4.3 Tipos de pruebas. El análisis sensorial de los alimentos se lleva a cabo de
acuerdo con diferentes pruebas, según sea la finalidad para que la que se
efectúe. Existen tres tipos principales de pruebas: afectivas, discriminativas y
descriptivas. (15)
1.4.3.1 Pruebas afectivas. Son aquellas en las cuales el juez expresa su
reacción subjetiva ante el producto, indicando si le gusta o le disgusta, si lo
acepta o lo rechaza, o si lo prefiere a otro. Existen tres tipos de pruebas
afectivas: la prueba de preferencia, en la que simplemente se desea conocer si
los jueces prefieren una cierta muestra sobre otra; la prueba de medición del
grado de satisfacción, se utiliza cuando se deben evaluar más de dos muestras
a la vez, o cuando se desea obtener mayor información acerca de un producto,
esta sirve para manejar más objetivamente datos tan subjetivos como son las
respuestas de los jueces acerca de cuánto les gusta o les disgusta un alimento;
y la prueba de aceptación, la cual evalúa el deseo de una persona para adquirir
28
un producto y depende no solo de la impresión agradable o desagradable que el
juez reciba al probar un alimento sino también de aspectos culturales,
socioeconómicos, de hábitos, etc. (15).
1.4.3.2 Pruebas discriminativas. Son aquellas en las que no se requiere conocer
la sensación subjetiva que produce un alimento a una persona, sino que se desea
establecer si hay diferencia o no entre dos o más muestras y, en algunos casos,
la magnitud o importancia de esa diferencia. Ejemplos de estas son la prueba
de comparación apareada simple, trianguladas, dúo – trío, comparaciones
múltiples, etc. (2).
1.4.3.3 Pruebas descriptivas. En estas se trata de definir las propiedades del
alimento y medirlas de la manera más objetiva posible. (2).
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICO – QUÍMICA
La materia prima utilizada se recolectó en las zonas de Cáqueza y Quetame
ubicadas en el departamento de Cundinamarca, cuya temperatura está entre
los 16 ºC y 18 ºC y la altura sobre el nivel del mar 1700 m. (23).
Se utilizaron frutas en estado de madurez, la fruta madura posee un color
verde claro, es blanda y dulce. Se realizaron muestreos al azar tomando 25
frutas, para los análisis físicos. Para los análisis de ºBrix, pH, acidez, densidad,
pectina, vitamina C y azúcares reductores, se tomó una muestra compuesta por
25 frutas en puré; se empleó otra muestra compuesta por 25 frutas en trozos
para los para los análisis de humedad y cenizas; otra muestra compuesta por 25
frutas secas para los análisis de proteína, grasa, fibra y extracto no
nitrogenado. Por último otra muestra compuesta por 25 frutas calcinadas para
los análisis de minerales. (ver tabla 1). Para cada uno de los análisis químicos, se
realizaron tres muestras.
30
Para los análisis que lo requerían, se realizó un secado de la fruta en un secador
por aire caliente en bandejas de aluminio a 60° C durante cinco horas. Este
material se almacenó en frascos seco provistos de tapa de rosca para su
posterior utilización. Para las determinaciones de minerales se utilizaron las
cenizas, obtenidas por calcinación en mufla a 550° C, durante dos horas.
Tabla 1. Cantidad de la fruta utilizada para los análisis
Cantidad Análisis
25 frutas frescas enteras Longitud, diámetro, peso, volumen
25 frutas en puré (pulpa y cáscara) º Brix, pH, acidez, densidad, pectina,
vitamina C, azúcares reductores
25 frutas en trozos (pulpa y cáscara) Humedad, cenizas
25 frutas secas (pulpa y cáscara) Proteína, grasa, fibra, extracto no
nitrogenado
25 frutas calcinadas (pulpa y cáscara) Minerales
Fuente: Autoras
2.1.1 Métodos. Los análisis físicos y químicos del mangosán se realizaron en la
Planta Piloto, en el Laboratorio de Química, de Control de Calidad y de
Nutrición Animal de la Universidad de la Salle; los análisis de vitamina C y
31
minerales se realizaron en el laboratorio de Control de Calidad del Instituto de
Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA).
2.1.1.1 Características físicas.
Densidad
Método por picnometría
Materiales:
• Balanza digital OHAUS
• Picnómetro
Longitud y diámetro
El diámetro se tomó en la parte más ancha de la fruta y se expresó la medida
en mm.
Materiales
• Calibrador manual
Peso
Se expresó en unidades de gramo (g).
32
Materiales:
• Balanza digital OHAUS
Volumen
Se midió por desplazamiento de agua.
Materiales :
• Beakers de 500 ml
• Probetas de 1000 ml
2.1.1.2 Características químicas
pH : Potenciometría
Método Adaptado de A. O. A. C. 10 041/84. Se adecuó la materia prima
haciendo una pulpa para realizar la lectura a 20 ºC.
Materiales:
• Potenciómetro 744 pH Meter Ω Metrohm
• Vaso de precipitado de 100ml
Reactivos :
33
• Solución reguladora de pH
°Brix : Refractometría
Método Adaptado de A. O. A. C. 22024/84 , 932.12/90. Esta medida expresa
el contenido porcentual de sólidos solubles del mangosán, los cuales están
constituidos fundamentalmente por los azúcares reductores y no reductores.
Se expresa en unidades de º Brix, estos equivalen comercialmente a una
concentración en sólidos solubles de g/ml.
Materiales :
• Mortero y mango
• Refractómetro Hand Held Brix Refractometer. Rango 0 -32 °Brix/honey
división mínima 1.0
Acidez
Método A.O.A.C. 11.042/84, 962.12/90. Porcentaje (%) expresado como ácido
cítrico presente en la fruta.
Materiales :
• Erlenmeyer 200ml
34
• Bureta
Reactivos :
• Fenolftaleína al 1%
• Hidróxido de Sodio 0.1 N
Humedad
Método de A. O. A. C. 7.003/84 , 930.15/90 Adaptado. Su determinación se
basa en la pérdida de peso que sufre el alimento a una temperatura de 100 ºC
hasta obtener peso constante.
Materiales :
• Balanza digital OHAUS
• Estufa
• Cápsula de porcelana tarada
• Desecador
35
Figura 4. Estufa para la determinación de humedad
Cenizas
Método de A. O. A. C. 7.009/84 , 942.05/90 Adaptado. La materia orgánica se
quema a la temperatura más baja posible y la materia inorgánica remanente se
enfría y pesa. El calentamiento se realiza en etapas, primero para eliminar el
agua, a continuación para carbonizar el producto totalmente y, finalmente, para
incinerar en horno de mufla a 550 º C.
Materiales:
36
• Balanza digital OHAUS
• Mufla
• Crisol de porcelana previamente tarada
• Desecador
Grasa o Extracto Etéreo
Método de A. O. A. C. 7.060/84 , 920.39/90 Adaptado. La grasa se extrae con
éter de petróleo a partir del residuo de secado obtenido en la determinación
del contenido de humedad. El solvente se elimina por evaporación y se pesa el
residuo de grasa.
Materiales :
• Extractor Soxhlet Lab - Line multi - unit extraction heater
• Balanza digital OHAUS
• Dedal de papel o papel de filtro
• Desecador
Reactivos :
• Eter de petróleo
37
Figura 5. Extractor Soxhlet
Fibra Cruda
Método de A. O. A. C. 7.066/84 , 962.09/90. Una muestra exenta de grasa se
trata con ácido sulfúrico en ebullición y después con hidróxido sódico en
ebullición. El residuo menos las cenizas se considera fibra.
Materiales :
• Extractor Tecator
• Erlenmeyer de 500ml
• Beakers de 400ml
• Crisoles
38
• Mufla
• Estufa
• Embudo
• Tela filtrante
• Balanza digital OHAUS
Reactivos :
• Acido sulfúrico 1.25%
• Solución de fibra cruda
Proteína
Método Kjeldahl - Gunning - Arnold Adaptado. El producto se digiere con ácido
sulfúrico concentrado utilizando sulfato de cobre como catalizador para
convertir el nitrógeno orgánico en iones amonio. Se añade álcali y el nitrógeno
liberado se destila hacia un exceso de solución de ácido bórico. El destilado se
titula con ácido clorhídrico para determinar el amoníaco absorbido por el ácido
bórico.
Materiales :
39
Figura 6. Unidad de destilación de Kjeldahl
• Unidad de digestión por arrastre de vapor Kjeldahl Büchi 426 Digestion
Unit y B - 313 Distillation Unit
• Balanza digital OHAUS
• Erlenmeyer de 500ml
• Bureta
Reactivos :
• Acido sulfúrico concentrado
• Hidróxido de sodio
40
• Acido Bórico
• Tabletas catalizadoras
• Acido clorhídrico 0.1 N
• Indicador rojo de metilo y verde de bromocrisol al 0.1%
Azúcares Reductores
Método Volumétrico de Lane Eynon A. O. A. C. 31.034/84 , 923.09/90
Adaptado. Consiste en determinar el volumen de disolución de azúcar que se
necesita para reducir 10 o 20 ml de disolución de fehling en presencia de azul
de metileno como indicador interno.
Materiales :
• Planchas de calentamiento
• Erlenmeyer
• Bureta
Reactivos :
• Solución de Fehling A y B
• Azul de metileno al 1%
• Solución patrón de azúcar invertido
• Acido Clorhídrico
41
• Hidróxido de sodio
Pectina
Método propuesto por Ruck. La muestra se disuelve en agua y se coloca en
ebullición. Después de una filtración al filtrado se añade hidróxido de sodio,
ácido acético y cloruro de calcio. Se lleva nuevamente a ebullición, se filtra y el
residuo se seca y se pesa.
Materiales :
• Balanza digital OHAUS
• Vasos de precipitados de 800ml
• Plancha de calentamiento
• Matraces de 500ml
• Desecador
• Papel filtro
• Embudo
Reactivos :
• Acido Acético 1 N
• Cloruro de calcio 1 N
• Hidróxido de sodio 1 N
42
Vitamina C
Método de cromatografía líquida de alta resolución HPLC. Este método se basa
en la extracción de la vitamina C en una fase móvil de ácido sulfúrico 4
milimolar.
Materiales:
• Cromatógrafo líquido
• Columna de intercambio iónico para detectar los ácidos orgánicos
• Detector ultravioleta
Reactivos:
• Solución patrón de ácido ascórbico
• Acido sulfúrico
Minerales
Método Espectrofotométrico de absorción atómica. Una vez eliminada la
materia orgánica por incineración seca o digestión húmeda, el residuo se
disuelve en ácido diluido. La solución se pulveriza en la llama de un aparato de
43
absorción atómica y se mide la absorción o emisión del metal objeto de análisis
a una longitud de onda específica.
Materiales
• Espectómetro de absorción atómica Perkin Elmer 403
Reactivos
• Soluciones patrón
2.1.2 Análisis estadístico. Los resultados se organizaron en una base de datos
para ser procesados estadísticamente mediante el programa EXCEL, para
estimar los promedios, la desviación estándar y límites mínimos y máximos
correspondientes al análisis fisicoquímico, utilizando un nivel de confianza del
95%.
2.2 PORCENTAJE DE PULPA, CÁSCARA Y SEMILLA
Para determinar estos porcentajes se tomó el peso inicial de la fruta usando
una balanza . Posteriormente se realizó un pelado manual utilizando cuchillos.
Se pesaron la cáscara, las semillas y la pulpa por separado expresándose el
resultado en porcentaje.
44
2.3 ELABORACIÓN DE LA MERMELADA
2.3.1 Materiales y Reactivos
Materiales :
• Marmita
• Despulpadora
• Cuchillos
• Estufa eléctrica
• Potenciómetro 744 pH Meter Ω Metrohm
• Refractómetro Hand Held Brix Refractometer. Rangos 0 – 32, 28 – 62, 58 –
90 ° Brix/honey división mínima 1.0
• Balanza digital OHAUS
Reactivos :
• Acido cítrico
• Sorbato de potasio
• Benzoato de sodio
2.3.2 Fases
• Recepción de materia prima : La fruta llega a la planta en guacales.
45
• Selección y Clasificación : Se retiran todos los elementos extraños. Se
elimina la fruta rota, enferma y partida. Se utilizan las frutas en estado de
madurez.
• Lavado y desinfección: Se realiza un lavado por inmersión en agua potable
con jabón biodegradable Timsen (200 ppm), para eliminar impurezas y
disminuir la carga microbiana.
• Pelado : La fruta se pela removiéndose la cáscara, para mejorar aspectos
como textura y color, haciéndolos más agradables al consumidor.
• Troceado : Se corta en trozos pequeños, para facilitar la obtención de la
pulpa.
• Despulpado : Se retiran las semillas y se obtiene la pulpa, utilizándose
licuadora o despulpadora.
• Refinación : La pulpa obtenida se pasa por colador para mejorar la textura.
• Mezclado : A la pulpa se añade ácido cítrico para ajustar el pH y lograr un
buen balance ácido/azúcar para obtener una buena inversión de la sacarosa y
46
mejorar la gelificación. Se añade el azúcar en una proporción del 50%,
mezclando constantemente hasta que el azúcar se disuelva.
• Concentración : Se lleva a ebullición hasta obtener la consistencia deseada,
de acuerdo a los ° Brix.
• Envasado : Se realiza en caliente para esterilizar el mismo envase,
volteándose para producir vacío y minimizar la variación del peso de llenado.
• Almacenamiento : La mermelada se almacena a temperatura ambiente, en un
lugar fresco y seco.
47
2.3.3 Diagrama de flujo
Figura 7. Diagrama de flujo de la mermelada
Recepción de materia prima
Selección y clasificación
Lavado y desinfección
Pelado
Troceado
Despulpado
Refinación
Mezclado
Concentración
Envasado
Almacenamiento
48
2.3.4 Preexperimentación. Se fabricó una mermelada de mangosán sin retirar
la cáscara y con adición de pectina en un 0,1%, ya que aún no se conocía el
contenido de pectina presente en la fruta. En esta mermelada se observó un
color verdoso el cual no es agradable para el consumidor y una consistencia
demasiado dura. Se realizó una segunda mermelada en la que se omitió la
cáscara, no se agregó pectina y se llevó a 65 ° Brix, en esta se obtuvo un color
amarillo brillante mas atractivo, pero la consistencia se mantuvo dura.
2.3.5 Diseño experimental
• Metodología : De acuerdo con la información obtenida en la
preexperimentación se hicieron las formulaciones basándose en el diseño
experimental 2 x 2 completamente al azar.
• Formulaciones : Al obtener los resultados de la preexperimentación se
observó que no es necesario la adición de pectina, ya que la fruta tiene un
alto poder gelificante. Para la elaboración de la mermelada se mezclaron la
pulpa y el azúcar en una relación 1 : 1, las mermeladas elaboradas con esta
relación son las de mejor calidad, solo se realizaron variaciones en el pH y los
°Brix, para poder establecer una buena relación pH/azúcar y obtener de
49
esta forma una óptima gelificación de la mermelada. Esto se muestra en la
siguiente tabla :
Tabla 2. Formulaciones para la elaboración de mermelada de mangosán
Formulaciones Pulpa (%) Azúcar (%) pH ° Brix
Primera 50 50 3,6 60
Segunda 50 50 3,4 60
Tercera 50 50 3,6 53
Cuarta 50 50 3,4 53
Fuente : Autoras
El pH se varió entre 3,6 y 3,4; en estos valores la firmeza del gel no es
demasiado rígido, a rangos más ácidos el gel es más rígido y puede ocasionar
ruptura de los puentes de hidrógeno provocando la sinéresis (llorado de la
mermelada).
En cuanto a los ºBrix, a mayor rango el gel se endurece y puede provocar el
mismo efecto anterior, además de ser más dulce el producto, también se puede
ocasionar la cristalización de los azúcares por mayor tiempo de cocción.
2.3.6 Prueba sensorial
50
• Propósito : Mediante características organolépticas como sabor, color y
consistencia se busca establecer la mejor formulación de la mermelada
elaborada con mangosán.
• Objetivo : Determinar a partir de cuatro diferentes formulaciones de
mermelada, la que presente mayor aceptación por parte de los
consumidores.
• Metodología: se realizó mediante un formato (ver anexo C) para establecer
la formulación con mejor grado de aceptación, con la participación de 60
jueces tipo consumidor, con edades entre 18 años y 55 años, 55% mujeres y
45% hombres, pertenecientes a los estratos tres y cuatro.
• Lugar : Se llevó a cabo en las instalaciones de la Universidad de la Salle.
Los resultados de la evaluación sensorial fueron sometidos a un análisis
estadístico no paramétrico para determinar la formulación de más aceptación y
si hay diferencias significativas entre las formulaciones propuestas.
51
Se aplicaron las pruebas de Kruskal – Wallis, Wilcoxon y análisis de
ordenamiento de Joanes, utilizando el paquete estadístico Statgraphics.
52
3. RESULTADOS
3.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA
Tabla 3. Propiedades Físicas del mangosán
Variable Media Desviaciónestándar
Intervalo deconfianza
Límiteinferior
Límitesuperior
Densidad (g/cm3) 1,077 0,067 0,076 1,001 1,152
Longitud (mm) 47,517 3,332 1,173 46,344 48,69
Peso (g) 74,572 13,618 4,794 69,779 79,366
Diámetro (mm) 52,423 5,662 1,993 50,43 54,416
Volumen (cm3) 81,5 21,22 13,152 68,348 94,652
Fuente: Autoras
53
3.2 CARACTERIZACIÓN QUÍMICA
Tabla 4. Propiedades químicas del mangosán a
Variable Media Desviaciónestándar
Intervalode
confianza
Límiteinferior
Límitesuperior
º Brix (%) 17,605 1,51 1,709 15,897 19,314
pH 5,373 0,222 0,178 5,195 5,551
Acidez
(% expresado como
ácido cítrico)
0,281 0,016 0,018 0,263 0,3
Humedad (%) 76,899 0,449 0,509 76,390 77,407
Cenizas (%) 0,842 0,043 0,049 0,793 0,891
Grasa (%) 2,573 0,107 0,121 2,452 2,693
Fibra (%) 1,91 0,154 0,174 1,736 2,084
Proteína (%) 1,177 0,089 0,101 1,076 1,277
Azúcares
reductores(%)19,148 1,136 1,285 17,863 20,433
Extracto no
nitrogenado (%)16,599 0,089 0,101 16,498 16,7
Pectina (%) 0,648 0,033 0,037 0,611 0,685
Acido ascórbico
(mg/100 g)27,297 1,483 1,678 25,619 28,975
54
Variable Media Desviaciónestándar
Intervalode
confianza
Límiteinferior
Límitesuperior
Calcio (mg/100g) 0,49 0,0265 0,0299 0,4601 0,5199
Magnesio
(mg/100 g)12,1 0,3 0,3395 11,7605 12,4395
Manganeso
(mg/100g)0,06 0,01 0,0113 0,0487 0,0713
Potasio (mg/100g) 507 1 1,132 505,868 508,132
Hierro (mg/100g) 0,26 0,0265 0,0299 0,2301 0,2899
a : Resultados expresados en parte comestible (pulpa y cáscara)
Fuente: Autoras
3.3 COMPOSICIÓN PORCENTUAL
Tabla 5. Composición porcentual del mangosán
Variable Media Desviaciónestándar
Intervalo deconfianza
Límiteinferior
Límitesuperior
Cáscara (%) 21,912 2,085 2,359 19,553 24,271
Pulpa (%) 60,231 2,361 2,672 57,559 62,903
Semilla (%) 17,94 0,656 0,742 17,198 18,682
Fuente: Autoras
55
3.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA PRUEBA SENSORIAL
A continuación se muestran los resultados de la prueba de Kruskal – Wallis
realizada a las cuatro formulaciones, donde se evaluaron características
organolépticas como acidez, dulce, sabor a fruta, color y consistencia (Anexo
B); así como la preferencia entre muestras mediante la prueba de
ordenamiento de Joanes.
Tabla 6. Análisis de aceptación – prueba Kruskal – Wallis. Prueba de
significancia general
Mermelada Acidez Dulce Sabor afruta Color Consistencia
Nivel de
significancia0,000728328 6,02937 E-9 0,00701893 1,11022 E-16 0
Diferencias
significativasa
SI
Significativa
SI
Significativa
SI
significativa
SI
Significativa
SI
Significativa
a: Hay diferencias significativas cuando el nivel de significancia es menor que
0,05
Fuente: Autoras
56
Tabla 7. Análisis aceptación – prueba Wilcoxon. Prueba de rangos para
significancia específica
Nivel de Significancia a
Mermelada
Acidez Dulce Sabor a fruta Color Consistencia
Primera (pH 3,6 ºBrix 60) Vs
Segunda (pH 3,4 ºBrix 60)
0.0167168
S.S
0,0000017
S.S
0,0585185
N.S
2,4209 E-7
S.S
5,70846 E-9
S.S
Primera (pH 3,6 ºBrix 60) Vs
Tercera (pH 3,6 ºBrix 53)
0,36546
N.S
0,149032
N.S
0,374432
N.S
0,0004688
S.S
0,118797
N.S
Primera (pH 3,6 ºBrix 60) Vs
Cuarta (pH 3,4 ºBrix 53)
0,00169875
S.S
0,0067325
S.S
0,468045
N.S
5,0227 E-9
S.S
0,53704
N.S
Segunda (pH 3,4 ºBrix 60) Vs
Tercera (pH 3,6 ºBrix 53)0,0488692
S.S
0,0006186
S.S
0,010237
S.S
0,0007267
S.S
9,67519 E-
10
S.S
Segunda (pH 3,4 ºBrix 60) Vs
Cuarta (pH 3,4 ºBrix 53)
0,340873
N.S
0,0009948
S.S
0,0152597
S.S
0,383518
N.S
3,25712 E –9
S.S
Tercera (pH 3,6 ºBrix 53) Vs
Cuarta (pH 3,4 ºBrix 53)
0,00365617
S.S
0,303564
N.S
0,984359
N.S
0,0000209
S.S
0.429307
N.S
a: Hay diferencias significativas cuando el nivel de significancia es menor que
0,05
N. S. : No se presentan diferencias significativas
S.S. : Si se presentan diferencias significativas
Fuente: Autoras
57
Tabla 8. Análisis de preferencia - prueba de rangos de Joanes
Mermelada Diferencias absolutas de los rangosa
Primera (pH 3,6 ºBrix 60) Vs
Segunda (pH 3,4 ºBrix 60)19
Primera (pH 3,6 ºBrix 60) Vs
Tercera (pH 3,6 ºBrix 53)19
Primera (pH 3,6 ºBrix 60) Vs
Cuarta (pH 3,4 ºBrix 53)28
Segunda (pH 3,4 ºBrix 60) Vs
Tercera (pH 3,6 ºBrix 53)38
Segunda (pH 3,4 ºBrix 60) Vs
Cuarta (pH 3,4 ºBrix 53)47
Tercera (pH 3,6 ºBrix 53) Vs
Cuarta (pH 3,4 ºBrix 53)9
Valor Tabulado 37
a: Si la diferencia absoluta es mayor que el valor tabulado, los productos son
preferidos de forma diferente.
Fuente: Autoras
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICA
4.1.1 Densidad. El valor de la densidad del mangosán se encuentra en promedio
de 1,077 g/cm3 , cifra muy cercana a la densidad del agua, lo cual corrobora su
alto contenido de humedad. Esto hace necesario controles constantes durante
su almacenamiento y conservación.
4.1.2 Longitud y diámetro. La fruta presenta una longitud que varía de 46,34
mm a 48,69 mm y un diámetro que varía de 50,43 mm a 54,41 mm, esto implica
que al tener un diámetro un poco mayor que la longitud la fruta tiende a tener
una forma ovoide.
4.1.3 Peso. La fruta presenta un rango de peso de 69,77 g a 79,36 g. La
relación entre las variables peso y diámetro es directamente proporcional, ya
que a mayor diámetro, mayor peso. Característica importante para el proceso
de selección y diseño del empaque de la fruta.
60
4.1.4 Volumen. Presentó una variación entre 68,34 cm3 y 94,65 cm3 . Este
rango es amplio, lo que hace necesario efectuar una adecuada selección de las
más uniformes para el diseño de un adecuado sistema de empaque y embalaje
de la fruta.
4.2 CARACTERIZACIÓN QUÍMICA
4.2.1 º Brix (sólidos solubles). El análisis muestra que la fruta posee de 16 a
20 º Brix, indicando un contenido de azúcar alto, lo que la hace apetecible por
su sabor dulce y ser consumida como fruta fresca.
4.2.2 pH. La fruta presentó un rango de pH entre 5,19 y 5,51, indicando que no
es una fruta ácida y que es propensa al ataque de microorganismos, por lo tanto
es importante controlar las condiciones de almacenamiento.
4.2.3 Acidez. Los datos reportados de acidez están entre 0,26% y 0,3%, los
cuales son expresados como porcentaje de ácido cítrico, ácido predominante en
la familia de las rutaceas (28). Este resultado comprueba que no es una fruta
con un alto contenido de ácido y puede ser susceptible al desarrollo de
microorganismos como hongos y levaduras.
61
4.2.4 Humedad. Es el constituyente mayoritario, ya que varió entre 76,39 % y
77,4 % . Debido a su alto contenido de humedad el mangosán es una fruta
perecedera, por lo cual requiere controles adecuados para su conservación.
Al compararlo con otras frutas de la misma familia (cuadro 3), el contenido de
humedad es menor, que la naranja, lima, limón y la mandarina, indicando que su
período de vida útil es un poco mayor que el de estas frutas.
Del agua contenida en un alimento dependen las propiedades reológicas y de
textura de este, pero también es responsable en gran medida de las reacciones
químicas, enzimáticas y microbiológicas, que son las tres principales causas del
deterioro de un producto. (3)
4.2.5 Cenizas. El contenido de cenizas oscila entre 0,79% y 0,89%.
Confrontando este contenido de cenizas con el de otras rutaceas, se observa
que el mangosán contiene un porcentaje elevado de cenizas en relación a la
naranja, lima, mandarina y limón (cuadro 3). Este valor indica el porcentaje de
materia inorgánica, siendo representada por los minerales.
62
4.2.6 Grasa. Su valor se encuentra entre 2,45% y 2,69%, este rango es mayor
que el contenido de grasa presente en otras rutaceas, (cuadro3). Al ser el
requerimiento diario de grasa de 65 g (32), se observa que la fruta no es de
gran aporte de este componente para la dieta humana.
4.2.7 Fibra. El contenido de fibra para el mangosán corresponde a un rango de
1,73% a 2,08%, porcentaje con respecto al requerimiento diario de la dieta
humana, que es de 25 g (32). Este componente es bajo porque en la fruta
madura, la celulosa que es el principal constituyente de la fibra, tiende a
hidrolizarse a azúcares (39), lo que confirma el porcentaje alto de azúcares
presente en la fruta.
4.2.8 Proteína. La proteína encontrada en la fruta presentó un porcentaje
entre 1,07 y 1,27; confrontando este contenido con otras rutaceas, el mangosán
posee mayor porcentaje de proteína que la naranja, la mandarina, el limón y la
lima (cuadro 3).
Las frutas frescas y las hortalizas no son contribuyentes importantes en el
contenido proteico de la dieta, puesto que el requerimiento diario en promedio
para el hombre es de 60 g (32).
63
4.2.9 Azúcares reductores. El contenido de azúcares reductores es de
17,86% a 20,43%, siendo el segundo constituyente predominante después del
agua, la suma de estos representa el 96,04 % del peso de la fruta. El mangosán
contiene una cantidad de azúcares reductores mayor que el porcentaje de
carbohidratos presentes en la naranja, la lima, la mandarina y el limón (cuadro
3). Los azúcares reductores son responsables del sabor dulce de la fruta, lo
que refleja el sabor agradable del mangosán.
4.2.10 Extracto no nitrogenado. Este valor oscila en un rango de 16,49% y
16,7%, se obtuvo restando de 100 los porcentajes de humedad, grasa,
proteína, cenizas y fibra.
4.2.11 Pectina. De 0,61% a 0,68% fue el porcentaje de pectina encontrado en
el mangosán. Al compararlo con otras frutas como la fresa con 0,53%, la mora
con 0,59% y la manzana con 0,75% (36); se observa que posee un buen
contenido de pectina, que es un componente importante en la formación de
geles en productos como mermeladas y jaleas. Este alto contenido no hace
necesaria la adición de pectina en la elaboración de este tipo de productos.
Además tiene un valor dietético y nutritivo, estimula la saliva y ayuda a los
movimientos peristálticos del intestino. (36).
64
4.2.12 Acido Ascórbico (vitamina C). El ácido ascórbico presente en el
mangosán es de 25,61 mg/100g a 28,97 mg/100g. Este cantidad comprueba que
las frutas provenientes de la familia de las rutaceas, poseen un alto contenido
de esta vitamina (cuadro 3), siendo similar a la mandarina y el limón, y menor
que la naranja y la lima.
El mangosán aporta una parte importante de esta vitamina en el requerimiento
diario del hombre que es de 60 mg. (32). El contenido de ácido ascórbico está
relacionado con la integridad de los componentes del tejido conectivo. Su
deficiencia produce la enfermedad escorbuto. (34).
4.2.13 Minerales
• Calcio : este contenido está en un rango de 0.46 mg/100 g a 0.51 mg/100 g.
Al observar el contenido de calcio de las otras rutaceas se tiene que es
menor el del mangosán, con respecto a la lima, la naranja, la mandarina y el
limón (cuadro 3). El calcio es un mineral importante para la formación de
huesos y dientes, en la coagulación de la sangre y regulación del tejido
nervioso y actividad muscular. (34). El requerimiento diario se encuentra en
800 mg, valor bastante alto, comparado con el contenido presente en la
fruta.
65
• Magnesio : el contenido de magnesio en el mangosán oscila 11,76 mg/100 g a
12,43 mg/100 g, es mayor comparado con la naranja la cual tiene un
contenido de 0.013 mg/100 g. (32). Aunque el requerimiento diario es de
280 mg (32), el mangosán puede ser consumido para suplir parte de este
requerimiento. El magnesio es importante en los sistemas enzimáticos
responsables de la transferencia de energía. (31).
• Manganeso : De 0,048 mg/100 g a 0,071 mg/100 g, varía el contenido de
manganeso en el mangosán. La fruta con más alto contenido de manganeso
es el plátano con 0,64 mg/100 g (27), de lo cual se observa que la fruta en
estudio posee un contenido mínimo de este mineral. El manganeso es
importante como activador de enzimas para el metabolismo general. (34).
• Potasio : el mangosán tiene un contenido de potasio entre 505,86 mg/100 g
y 508,13 mg/100 g. Esto indica que la fruta es buena fuente de potasio,
puesto que el requerimiento diario es de 2000 mg (32). El potasio regula los
líquidos corporales, influye en la contractilidad del músculo cardiaco,
esquelético y liso. (34).
66
• Hierro : el contenido de hierro en el mangosán varía de 0,23 mg/100 g a
0,28 mg/100 g, se asemeja al de otras rutaceas como la naranja, la lima, la
mandarina y el limón (cuadro 3). El requerimiento de este mineral es de 10
mg al día, por lo tanto la fruta no hace un gran aporte de hierro en la dieta
humana. El hierro es importante en el transporte de oxigeno y respiración
celular. (34).
4.3 COMPOSICIÓN PORCENTUAL
El mangosán tiene de cáscara entre 19,5% y 24,2%, pulpa entre 57,5 % y
62,9% y semilla entre 17,1% y 18,6%. Estos valores indican que es mayor el
contenido de la parte comestible (pulpa y cáscara), que el porcentaje de
semilla, esto es importante en procesos de transformación de la fruta, ya que
favorece el rendimiento en los productos.
4.4 PRUEBA SENSORIAL
Se realizaron cuatro formulaciones diferentes del producto, con el fin de
determinar la aceptación de la mermelada en cuanto a características
organolépticas como acidez, dulce, sabor a fruta, color y consistencia. Para
67
esto se realizó una evaluación sensorial en las instalaciones de la Universidad
de la Salle con la participación de 60 jueces tipo consumidor.
Se plantearon dos hipótesis:
Ho = No hay diferencia significativa en cuanto aceptación entre muestras
Hi = Si hay diferencia significativa en cuanto aceptación entre muestras
Al realizar los análisis estadísticos por medio de la prueba de Kruskal – Wallis
se obtuvo que si hay diferencias significativas en cuanto aceptación de las
características acidez, dulce, sabor a fruta, color y consistencia, entre las
muestras, por lo cual se rechaza la hipótesis nula. Estos resultados se
obtuvieron con un nivel de significancia del 5%. Debido a esto se realizó una
prueba de diferencia específica ( Prueba de Wilcoxon).
De acuerdo a esta prueba los consumidores expresaron que había diferencias
significativas en cuanto a acidez al comparar las muestras, esto se debe a que
estas muestras presentaban diferencias en cuanto a su pH. La cuarta (pH 3,4)
formulación fue la más aceptada, y la menos aceptada debido a su bajo nivel de
ácido fue la primera (pH 3,6). (Ver tabla 7).
68
En cuanto al nivel de dulce se encontraron diferencias al comparar las
muestras. La mermelada con el nivel de dulce más adecuado fue la tercera
(ºBrix 53), la menos adecuada por su alto nivel de dulce fue la primera (ºBrix
60). Esto también influye en el sabor a fruta, donde los consumidores
expresaron diferencias; las muestras tercera y cuarta (ºBrix 53) fueron más
aceptadas que la primera y segunda (ºBrix 60), ya que a mayor concentración
de azúcares, menor sabor a fruta.
Los consumidores manifestaron que si hay diferencias significativas en cuanto
al color, al comparar las muestras. La tercera formulación (pH 3,6 ºBrix 53),
presentó el color más adecuado. La primera (pH 3,6 ºBrix 60) fue la más
oscura, puesto que las mermeladas con ºBrix más altos tienen un color más
oscuro.
Al llevar las mermeladas a concentraciones más elevadas, su consistencia es
más rígida, al tener ºBrix de 60 y 53 se presentan diferencias en cuanto a su
consistencia. De igual forma el pH también influye en la rigidez, a pH más bajo
la estructura es más dura, lo cual fue comprobado por los consumidores. La
consistencia más adecuada fue la de la primera formulación (pH 3,6 ºBrix 60) y
la más dura fue la segunda formulación (pH 3,4 ºBrix 60).
69
En conclusión la segunda formulación fue la menos aceptada debido a su bajo
sabor a fruta y consistencia dura. Las mejores formulaciones fueron la tercera
y cuarta.
Además de la prueba de aceptación se realizó una prueba de preferencia para
las cuatro formulaciones.
Se plantearon dos hipótesis:
Ho = No hay diferencia significativa en cuanto a preferencia entre muestras
Hi = Si hay diferencia significativa en cuanto a preferencia entre muestras
El análisis estadístico se realizó mediante la prueba de Joanes, la cual arrojó
que si hay diferencias significativas en cuanto a preferencia entre las
formulaciones, por lo cual se rechaza la hipótesis nula. Las primera, tercera y
cuarta formulaciones (ver tabla 2), no son preferidas de forma diferente. Las
diferencias se encontraron en la segunda muestra, siendo la menos preferida
por el consumidor.
De los resultados de la prueba sensorial se observa una buena aceptación de la
mermelada de mangosán. Las mejores formulaciones de acuerdo a los
70
consumidores son la tercera (pH 3,6 ºBrix 53) y la cuarta (pH 3,4 ºBrix 53).
Por esta razón se escogió la tercera formulación porque requiere menos
cantidad de ácido en su elaboración, mayor rendimiento y menor consumo de
energía, debido a su menor concentración.
Como no existe diferencia significativa en cuanto a preferencia entre las
muestras primera, tercera y cuarta, se realizó el balance de materia basándose
en la tercera muestra, con el fin de determinar las cantidades de materia
prima y rendimientos en el proceso de elaboración de la mermelada de
mangosán.
Para realizar este balance se tomó como base de cálculo 100 g de mangosán.
(Ver figura 8). Los cálculos efectuados para el balance de materia, se
encuentran en el anexo D y los resultados se resumen en el cuadro 6.
El rendimiento en el proceso de concentración es del 79,9%. Existen pérdidas
por las partes no comestibles de la fruta, al igual que la cáscara que no se
incluyó en la elaboración de la mermelada, con el fin de mejorar su aspecto.
También hay pérdidas en el envasado (1,2 %).
71
Figura 8. Diagrama de flujo del balance de materia
Mangosán (001)
Recepción de materia prima
(002) Selección y clasificación Desechos (003)
(004)Agua de lavado Lavado y desinfección Agua de desecho (005) (006)
(007) Pelado Cáscara (008)
(009) Troceado Desechos (010)
(011) Despulpado Desechos (012)
(013) Refinación Desechos (014)
(015) Azúcar (016)
MezcladoÁcido cítrico (017)
(016)
Concentración Agua evaporada(019)
(020)Envasado Pérdidas (021)
(022)Almacenamiento
Mermelada de mangosán
72
Cuadro 6. Resultados del balance de materia. (kg)
Proceso 001
002
003
004
005
006
007
008
009
010
011
012
013
014
015
016
017
018
019
020
021
022
Mangosán fresco 100
Fruta recibida 100
Deshechos 1,4
Fruta seleccionada 98,6
Agua de lavado 49,3
Agua de deshecho 49,3
Fruta limpia 98,6
Cáscaras 21,5
Fruta pelada 77
Desechos troceado 0,9
Fruta en trozos 76,1
Desechos despulpado 13,5
Pulpa 62,5
Desechos refinación 10,7
Pulpa refinada 51,7
Azúcar 81,7
Ácido cítrico 0,49
Mezcla 104
Agua evaporada 21,2
Mermelada 82,7
Pérdidas envasado 0,99
Mermelada envasada 81,7
Fuente: Autoras
73
Figura 9. Mermelada de mangosán
74
Se realizó un balance de energía con el fin de establecer la cantidad de energía
requerida para la elaboración de la mermelada de mangosán.
• Operaciones manuales
Recepción
Selección y clasificación
Lavado
Pelado
Troceado
Refinado
Envasado
• Operaciones con energía eléctrica
Despulpado
• Operaciones con vapor
Concentración
El consumo eléctrico en la despulpadora es de 1342 kJ/h, el calor aprovechado
en el proceso para 100 kg de fruta es de 2271,27 kJ/h. El gasto de vapor
75
necesario en la marmita por hora para 14,13 kg de mezcla de pulpa y azúcar es
de 3,74 kg/h.
Los cálculos efectuados para el balance de energía, se encuentran en el anexo
E.
76
4.5 FICHA TÉCNICA DEL MANGOSÁN
• NOMBRE CIENTÍFICO: Casimiroa edulis Llave & Lex.
• NOMBRES COMUNES: Sapote blanco, sapote, abché, ahache, manzana
mejicana, white Sapote, mexican apple.
• DESCRIPCIÓN BOTÁNICA:
♦ Árbol: Este es de parte muy variable, se extiende a partir de 4,5 m - 6
m hasta 9 m -18 m en altura. Tiene corteza gris claro, gruesa, y rugosa y
se desarrolla a menudo hacia lo alto, desprendiendo ramificaciones.
♦ Hojas: son alternas, compuestas palmeadas, se componen de 3 a 5, rara
vez 7 folíolos, su longitud va de 9 cm a 18 cm y el color verde brillante a
grisáceo.
♦ Flores: inoloras, son pequeñas de 4 cm a 5 cm de diámetro, verdosas,
cáliz y corola de 5 partes, 5 estambres que sobresalen de la corona,
pistilo más corto de 5 celdas.
♦ Fruto: tiene forma de óvalo u ovoide, simétrico o irregular, sus
dimensiones son de 6,25 cm a 11,25 cm de ancho y 6 cm a 10 cm de
longitud; color verde fino, la superficie es verdosa - amarillenta; y pulpa
color crema o amarilla. Es de sabor agradable y azucarada. (ver figura
10).
77
Figura 10. Mangosán (Casimiroa edulis)
78
♦ Semillas: puede tener de 1 a 6 semillas grandes, ovales, duras, blancas,
tienen de 2,5 cm a 5 cm de largo y 1,25 cm a 2,5 cm de ancho, pero
algunas semillas son a menudo subdesarrolladas y muy delgadas. Los
núcleos son amargos y narcóticos.
• CONDICIONES DE CULTIVO
♦ Clima: templado, con temperaturas entre 19 ºC a 22 ºC.
♦ Suelos: prefiere los suelos bien drenados, pero puede tolerar casi
cualquier suelo. El pH debe estar entre 5,5 y 7,5. Deben evitarse las
condiciones de suelos con alta salinidad.
♦ Cosecha: tiene lugar entre los meses de mayo a agosto, con una mitaca
en el mes de diciembre. La recolección se realiza manualmente antes de
completar su maduración, ya que es una fruta que en estado maduro es
muy susceptible a daños por manipulación.
• CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA FRUTA: La tabla 9 muestra los
valores mínimos y máximos de las diferentes propiedades físicas del
mangosán.
79
Tabla 9. Propiedades Físicas del mangosán. Valores mínimos y máximos
Variable Límite inferior Límite superiorDensidad (g/cm3) 1,001 1,152
Longitud (mm) 46,344 48,69
Peso (g) 69,779 79,366
Diámetro (mm) 50,43 54,416
Volumen (cm3) 68,348 94,652
Fuente: Autoras
• CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LA FRUTA: La tabla 10 muestra los
valores mínimos y máximos de las propiedades químicas del mangosán.
Tabla 10. Propiedades químicas del mangosán a. Valores mínimos y máximos
Variable Límite inferior Límite superiorº Brix (%) 15,897 19,314
pH 5,195 5,551
Acidez (% expresado como
ácido cítrico)0,263 0,3
Humedad (%) 76,390 77,407
80
Variable Límite inferior Límite superiorCenizas (%) 0,793 0,891
Grasa (%) 2,452 2,693
Fibra (%) 1,736 2,084
Proteína (%) 1,076 1,277
Azúcares (%) 17,863 20,433
Extracto no nitrogenado (%) 16,498 16,7
Pectina (%) 0,611 0,685
Acido ascórbico (mg/100g) 25,619 28,975
Calcio (mg/100g) 0,460 0,519
Magnesio (mg/100g) 11,76 12,439
Manganeso (mg/100g) 0,048 0,071
Potasio (mg/100g) 505,868 508,132
Hierro (mg/100g) 0,23 0,289
a : Resultados expresados en parte comestible (pulpa y cáscara)
Fuente: Autoras
• MANEJO POSCOSECHA: El mangosán tiene un nivel alto de etileno así que
los procedimientos de manejo poscosecha deben evitar el almacenaje
prolongado (25). La separación de la fruta o el envolverse individualmente
81
puede retardar la maduración. La fruta dura hasta dos semanas en
refrigeración cuando esta madura. Se debe empacar de manera que evite
las magulladuras.
• USOS E INDUSTRIALIZACIÓN: el mangosán es comúnmente comido en
forma fresca. En otros países se agrega a los helados, mix, malteadas,
sorbetes, pies o se hace mermelada y jalea. El mangosán también se puede
secar, congelar entero, en trozos y en pulpa y después de descongelar puede
ser utilizada como la fruta fresca para la mayoría de los propósitos. A
partir de las semillas se puede fabricar un cebo mortal para las cucarachas
americanas, teniendo la ventaja de matar después de un tiempo y más bien a
cierta distancia después de la ingestión del veneno. En Méjico y América
Central el consumo de la fruta está asociado a la mejora de los dolores de
artritis y de reumatismo. En Costa Rica, se toma la decocción de la hoja
como un tratamiento para la diabetes y actualmente se hacen estudios
sobre su eficacia para el tratamiento de la hipertensión.
5. CONCLUSIONES
La humedad y los azúcares son los componentes mayoritarios en la fruta, la
suma de estos representa el 96,04 % del peso.
El mangosán presenta un contenido de humedad alto, por lo cual se considera
un alimento perecedero que requiere control constante en su almacenamiento y
conservación.
Los nutrientes como proteínas, fibra y grasa, se encuentran en cantidades
mínimas y no representan un aporte significativo para los requerimientos de la
dieta humana.
El mangosán es buena fuente de energía al presentar un buen contenido de
azúcares reductores, este porcentaje se reafirma con los ºBrix, reflejándose
en el sabor dulce y agradable de la fruta, haciéndola apetecible para su
consumo en fresco.
83
Entre los minerales analizados, se encontró un buen contenido de potasio y
magnesio, componentes importantes en la dieta humana. En menor cantidad se
encontraron calcio, hierro y manganeso.
El contenido de ácido ascórbico (vitamina C) presente en la fruta, representa el
45% de los requerimientos diarios de la dieta. Esto comprueba que las frutas
provenientes de la familia de las rutaceas poseen un alto contenido de esta
vitamina.
Debido a su buen contenido de pectina se favorece la formación de geles, por lo
cual en la elaboración de mermeladas y jaleas no se requiere adición de pectina
comercial.
La composición porcentual del mangosán indica que es mayor el contenido de la
parte comestible (pulpa y cáscara), que el porcentaje de semilla, esto es
importante en procesos de transformación de la fruta, ya que favorece el
rendimiento en los productos.
La prueba sensorial para la mermelada arrojó que existen diferencias
significativas en cuanto a acidez, sabor a fruta, dulce, color y consistencia. En
84
cuanto a preferencia, la segunda formulación (pH 3,4 ºBrix 60), fue la menos
preferida, las otras formulaciones fueron igualmente preferidas. Se escogió
como mejor formulación la tercera (pH 3,6 ºBrix 53), debido a su buena
aceptación, menor cantidad de ácido requerido para su elaboración, mayor
rendimiento y menor consumo de energía. Esto refleja que el mangosán es apto
para la elaboración de mermelada.
85
6. RECOMENDACIONES
Fomentar el conocimiento del mangosán, para ampliar su consumo a diferentes
regiones del país, como una buena alternativa de alimentación a bajo costo.
Se sugiere mejorar las técnicas de cultivo y cosecha, que actualmente son
inadecuadas, y de un manejo casi silvestre, lo que influye en su calidad final y
en el aprovechamiento de la fruta.
Es conveniente elaborar registros detallados de la producción de la fruta a
nivel nacional, puesto que los datos actuales suministrados por las UMATA de
Cáqueza y Quetame no son oficiales.
Es necesario realizar estudios sobre las condiciones de transporte,
almacenamiento y conservación del mangosán, para mejorar la calidad y
prolongar la vida útil de la fruta.
Se debe establecer una clasificación por tamaños al igual que otras frutas con
el fin de ampliar y facilitar su comercialización.
86
Es necesario realizar una caracterización de la semilla para encontrar posibles
usos en la industria química y farmacéutica, como los tienen las semillas de
casimiroas de otros países.
Para ampliar el uso de la fruta al campo medicinal, se sugiere practicar análisis
fitoquímicos que identifiquen las demás sustancias presentes en la fruta.
En el campo de la Ingeniería de Alimentos se recomienda ampliar el
aprovechamiento de la fruta como materia prima de nuevos productos como,
helados, mix, jaleas, pulpas, sorbetes y malteadas, debido a que estos son
elaborados en países donde es cultivada la fruta.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
(1) ANUARIO DE INDUSTRIA MANUFACTURERA, vol. 1 (1997), vol. 2(1998)/ Departamento Administrativo Nacional de Estadística. Santaféde Bogotá: DANE, octubre de 1999.
(2) ANZALDUA – MORALES, Antonio. La evaluación sensorial de losalimentos en la teoría y en la práctica. España. Editorial Acribia. 1994.198 p.
(3) BADUI OERGAL, Salvador. Química de los alimentos. Cuartareimpresión. México. Alhambra Mexicana. 1996. 648 p.
(4) BELALCAZAR, M y PAEZ, F. Caracterización fisicoquímica yorganoléptica de dos especies de ñame (Dioscorea alata y DioscoreaRotundata) y recomendaciones para su manejo postcosecha. TesisUniversidad De La Salle. 1998. 87 p.
(5) BERNAL DE RAMIREZ, Inés. Análisis de alimentos. Primera edición.Colombia. Editorial Guadalupe. 1993.
(6) CASTAÑEDA, Marlene. Estudio preliminar del aspecto bromatológico dela Averrhoa Carambola. Tesis Universidad Nacional de Colombia. 1973.
(7) COCHRAN, William y COX, Gertrude. Diseños experimentales. SegundaEdición. México. Editorial Trillas. 1991. 661 p.
(8) COOPER, G. Nutrición y dieta. México. Editorial Interamericana. 1987.
(9) ENCICLOPEDIA DE MEXICO. Tomo XII. Tercera Edición. México.Editora Mexicana S.A. 1978.
(10) FENNEMA, Owen. Química de los alimentos. Zaragoza. España. EditorialAcribia S.A. 1993.
88
(11) GAVIRIA, Luis Enrique y CALDERON, Carlos Eduardo. Manual demétodos analíticos para el control de la calidad en la industriaalimentaria. Colombia. ICONTEC. 1998. 142 p.
(12) HERBARIO NACIONAL DE COLOMBIA. Instituto de CienciasNaturales. Universidad Nacional de Colombia.
(13) HOLDSWORTH, S.D. Conservación de frutas y hortalizas. España.Editorial Acribia. 1988. 186 p.
(14) -------- Conservación de frutas y hortalizas. Procedimientos a pequeñaescala. Segunda Edición. España. 1976. 183 p.
(15) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Frutasprocesadas. Mermelada y jaleas de fruta. Bogotá: ICONTEC, 1997. 11p. (NTC 285 Cuarta Actualización).
(16) -------- Frutas y hortalizas frescas. Toma de muestras. Bogotá:ICONTEC, 1994. 5 p. (NTC 756 Primera Actualización).
(17) -------- Procedimientos de muestreo para inspección de atributos. Parte1. Planes de muestreo determinados por el nivel aceptable de calidad(NAC) para inspección lote a lote. Bogotá: ICONTEC, 1994. 51 p. (NTC –ISO 2859 – 1).
(18) -------- Análisis sensorial. Metodología. Guía general. Bogotá:ICONTEC, 1994. 29 p. (NTC 3925).
(19) INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.Sensory analysis methodology – guidelines for the preparation ofsamples for which direct sensory analysis is not feasible. Geneve ISO.1982. 2 p. (ISO 5497).
(20) INTERNET. http://florawww.eeb.uconn.edu/acc_num/199900052.html
(21) -------- ucceventura.xlm.ucsb.edu/Avocado/Attcrops/ sapote.html
(22) -------- www.crfg.org/pubs/ff/Whitesapote.html(23) -------- www.gobercun.gov.co/gcun/municipios/index.stm
89
(24) -------- www.hort.purdue.edu/newcrop/morton/ white_sapote.html
(25) --------- www. hort.purdue.edu / newcrop / proceedings1993 /u279.html#WHITESAPOTE
(26) --------- www.rain.org/∼sals/paul.html
(27) --------- www.rlc.fao.org/bases/alimento/busca.asp
(28) HART, F. Leslie y FISHER, Harry. Análisis moderno de los alimentos.Primera reimpresión. España. Editorial Acribia. 1984.
(29) LEES, R. Análisis de los alimentos, métodos analíticos y de control decalidad. Segunda edición. España. Editorial Acribia. 1986. 288 p.
(30) LEON, Jorge. Botánica de los Cultivos Tropicales. Segunda Edición. SanJosé de Costa Rica. Servicio Editorial IICA, 1987.
(31) MULLER. H. G. Y TOBIN. G. Nutrición y ciencia de los alimentos.España. Editorial Acribia. 1987. 321 p.
(32) NELSON, J. Y MOXNESS, K. Dietética y nutrición. Manual de la clínicaMayo. Séptima edición. Madrid, España. Mosby/Doyma Libros, 1996.881 p.
(33) OFFICIAL METHODS OF ANALYSIS OF AOAC INTERNACIONAL. 16th edition. V.1 y V.2
(34) OSBORNE. D. R. Y VOOGT. P. Análisis de los nutrientes de losalimentos. España. Editorial Acribia. 1986. 258 p.
(35) PEDRERO, Daniel L. y PANGBORN, Rose Marie. Evaluación sensorial delos alimentos. Métodos analíticos. Primera reimpresión. México. EditorialAlhambra Mexicana. 1996. 251 p.
(36) RAUCH, G. H. Fabricación de mermeladas. España. Editorial Acribia.1987. 189 p.
(37) SAMSON, J. Fruticultura tropical. México. Editorial Limusa. 1991. 289 p.
90
(38) UNIDAD MUNICIPAL DE ASISTENCIA TÉCNICA AGROPECUARIA.UMATA, Cáqueza.
(39) WILLS, R. H. Y LEE, T. H. Fisiología y manipulación de frutas yhortalizas postrecolección. España. Editorial Acribia. 1993. 195 p.
Anexo B. Cálculos estadísticos de las pruebas Kruskal- Wallis y Wilcoxon
--------------------------------------------------------------------------------Kruskal-Wallis analysis of HOJA.Acidez by HOJA.Muestra FORMULACIÓNCODIGO--------------------------------------------------------------------------------Level Sample Size Average Rank PRIMERA 845-------------------------------------------------------------------------------- SEGUNDA296 296 60 111.400 TERCERA404 300 60 98.7667 CUARTA300 404 60 129.867 845 60 141.967--------------------------------------------------------------------------------Test statistic = 16.9365 Significance level = 0.000728328
--------------------------------------------------------------------------------Kruskal-Wallis analysis of HOJA.Dulce by HOJA.Muestra--------------------------------------------------------------------------------Level Sample Size Average Rank-------------------------------------------------------------------------------- 296 60 160.975 300 60 121.650 404 60 110.450 845 60 88.9250--------------------------------------------------------------------------------Test statistic = 41.1662 Significance level = 6.02937E-9
--------------------------------------------------------------------------------Kruskal-Wallis analysis of HOJA.Fruta by HOJA.Muestra--------------------------------------------------------------------------------Level Sample Size Average Rank-------------------------------------------------------------------------------- 296 60 143.583 300 60 109.267 404 60 109.525 845 60 119.625--------------------------------------------------------------------------------Test statistic = 12.109 Significance level = 0.00701893--------------------------------------------------------------------------------
Kruskal-Wallis analysis of HOJA.Color by HOJA.Muestra--------------------------------------------------------------------------------Level Sample Size Average Rank-------------------------------------------------------------------------------- 296 60 149.258 300 60 156.883 404 60 107.033 845 60 68.8250
--------------------------------------------------------------------------------Test statistic = 76.8521 Significance level = 1.11022E-16
--------------------------------------------------------------------------------Kruskal-Wallis analysis of HOJA.Consiste by HOJA.Muestra--------------------------------------------------------------------------------Level Sample Size Average Rank-------------------------------------------------------------------------------- 296 60 50.3750 300 60 142.925 404 60 151.475 845 60 137.225--------------------------------------------------------------------------------Test statistic = 97.643 Significance level = 0
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: ACIDEZ.var2Sample 2: ACIDEZ.var3Test: Ranks
Number of positive differences = 27 with average rank = 19.8148Number of negative differences = 11 with average rank = 18.7273Large sample test statistic Z = 2.39288Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.0167168
NOTE: 60 total pairs. 22 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: ACIDEZ.var2Sample 2: ACIDEZ.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 18 with average rank = 15.3333Number of negative differences = 12 with average rank = 15.75Large sample test statistic Z = 0.905007Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.36546
NOTE: 60 total pairs. 30 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: ACIDEZ.var2Sample 2: ACIDEZ.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 32 with average rank = 21.9375Number of negative differences = 10 with average rank = 20.1Large sample test statistic Z = 3.13842Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.00169875
NOTE: 60 total pairs. 18 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: ACIDEZ.var3Sample 2: ACIDEZ.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 9 with average rank = 13Number of negative differences = 19 with average rank = 15.2105Large sample test statistic Z = 1.96973Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.0488692
NOTE: 60 total pairs. 32 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: ACIDEZ.var3Sample 2: ACIDEZ.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 25 with average rank = 20.14Number of negative differences = 16 with average rank = 22.3438Large sample test statistic Z = 0.952439Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.340873
NOTE: 60 total pairs. 19 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: ACIDEZ.var4Sample 2: ACIDEZ.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 26 with average rank = 17.9615Number of negative differences = 8 with average rank = 16Large sample test statistic Z = 2.90641Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.00365617
NOTE: 60 total pairs. 26 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: DULCE.var2Sample 2: DULCE.var3Test: Ranks
Number of positive differences = 5 with average rank = 14Number of negative differences = 37 with average rank = 22.5135Large sample test statistic Z = 4.7764
Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.00000178686
NOTE: 60 total pairs. 18 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: DULCE.var2Sample 2: DULCE.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 15 with average rank = 23.6Number of negative differences = 28 with average rank = 21.1429Large sample test statistic Z = 1.44296Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.149032
NOTE: 60 total pairs. 17 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: DULCE.var2Sample 2: DULCE.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 9 with average rank = 15.5Number of negative differences = 25 with average rank = 18.22Large sample test statistic Z = 2.7098Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.00673251
NOTE: 60 total pairs. 26 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: DULCE.var3Sample 2: DULCE.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 37 with average rank = 23.973Number of negative differences = 10 with average rank = 24.1Large sample test statistic Z = 3.42333Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.000618692
NOTE: 60 total pairs. 13 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: DULCE.var3Sample 2: DULCE.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 29 with average rank = 20.5862Number of negative differences = 9 with average rank = 16Large sample test statistic Z = 3.29202
Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.000994833
NOTE: 60 total pairs. 22 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: DULCE.var4Sample 2: DULCE.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 12 with average rank = 16.3333Number of negative differences = 19 with average rank = 15.7895Large sample test statistic Z = 1.02882Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.303564
NOTE: 60 total pairs. 29 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: FRUTA.var2Sample 2: FRUTA.var3Test: Ranks
Number of positive differences = 11 with average rank = 18.1818Number of negative differences = 24 with average rank = 17.9167Large sample test statistic Z = 1.89179Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.0585185
NOTE: 60 total pairs. 25 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: FRUTA.var2Sample 2: FRUTA.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 18 with average rank = 17.2778Number of negative differences = 14 with average rank = 15.5Large sample test statistic Z = 0.8882Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.374432
NOTE: 60 total pairs. 28 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: FRUTA.var2Sample 2: FRUTA.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 23 with average rank = 19.1957Number of negative differences = 16 with average rank = 21.1563Large sample test statistic Z = 0.72566
Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.468045
NOTE: 60 total pairs. 21 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: FRUTA.var3Sample 2: FRUTA.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 28 with average rank = 20.4821Number of negative differences = 11 with average rank = 18.7727Large sample test statistic Z = 2.56772Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.010237
NOTE: 60 total pairs. 21 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: FRUTA.var3Sample 2: FRUTA.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 30 with average rank = 19.6667Number of negative differences = 10 with average rank = 23Large sample test statistic Z = 2.42615Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.0152597
NOTE: 60 total pairs. 20 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: FRUTA.var4Sample 2: FRUTA.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 16 with average rank = 15.4688Number of negative differences = 15 with average rank = 16.5667Large sample test statistic Z = 0.0195965Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.984359
NOTE: 60 total pairs. 29 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: COLOR.var2Sample 2: COLOR.var3Test: Ranks
Number of positive differences = 2 with average rank = 26.5Number of negative differences = 42 with average rank = 22.3095Large sample test statistic Z = 5.16406
Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 2.42096E-7
NOTE: 60 total pairs. 16 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: COLOR.var2Sample 2: COLOR.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 5 with average rank = 14Number of negative differences = 26 with average rank = 16.3846Large sample test statistic Z = 3.49798Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.000468878
NOTE: 60 total pairs. 29 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: COLOR.var2Sample 2: COLOR.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 0 with average rank = 1Number of negative differences = 45 with average rank = 23Large sample test statistic Z = 5.84695Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 5.02272E-9
NOTE: 60 total pairs. 15 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: COLOR.var3Sample 2: COLOR.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 29 with average rank = 19.8276Number of negative differences = 8 with average rank = 16Large sample test statistic Z = 3.37933Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.000726737
NOTE: 60 total pairs. 23 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: COLOR.var3Sample 2: COLOR.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 10 with average rank = 12Number of negative differences = 14 with average rank = 12.8571
Large sample test statistic Z = 0.871429Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.383518
NOTE: 60 total pairs. 36 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: COLOR.var4Sample 2: COLOR.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 4 with average rank = 17.5Number of negative differences = 33 with average rank = 19.1818Large sample test statistic Z = 4.25433Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.0000209814
NOTE: 60 total pairs. 23 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var2Sample 2: CONSISTE.var3Test: Ranks
Number of positive differences = 49 with average rank = 26.2041Number of negative differences = 2 with average rank = 21Large sample test statistic Z = 5.82561Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 5.70846E-9
NOTE: 60 total pairs. 9 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var2Sample 2: CONSISTE.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 10 with average rank = 13.5Number of negative differences = 18 with average rank = 15.0556Large sample test statistic Z = 1.55984Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.118797
NOTE: 60 total pairs. 32 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var2Sample 2: CONSISTE.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 10 with average rank = 13.5Number of negative differences = 18 with average rank = 15.0556Large sample test statistic Z = 1.55984Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.118797
NOTE: 60 total pairs. 32 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var2Sample 2: CONSISTE.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 14 with average rank = 15.5Number of negative differences = 17 with average rank = 16.4118Large sample test statistic Z = 0.617291Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.53704
NOTE: 60 total pairs. 29 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var3Sample 2: CONSISTE.var4Test: Ranks
Number of positive differences = 1 with average rank = 18Number of negative differences = 51 with average rank = 26.6667Large sample test statistic Z = 6.11529Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 9.67519E-10
NOTE: 60 total pairs. 8 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var3Sample 2: CONSISTE.var5Test: Ranks
Number of positive differences = 1 with average rank = 18Number of negative differences = 48 with average rank = 25.1458Large sample test statistic Z = 5.91864Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 3.25712E-9
NOTE: 60 total pairs. 11 tied pairs ignored.
Comparison of Two Samples--------------------------------------------------------------------------------Sample 1: CONSISTE.var4Sample 2: CONSISTE.var5
Test: Ranks
Number of positive differences = 21 with average rank = 20.2143Number of negative differences = 17 with average rank = 18.6176Large sample test statistic Z = 0.790374Two-tailed probability of equaling or exceeding Z = 0.429307
NOTE: 60 total pairs. 22 tied pairs ignored.
Anexo C. Formulario evaluación sensorial EVALUACIÓN SENSORIAL MERMELADA DE MANGOSÁN
NOMBRE: EDAD FECHA
Por favor pruebe las muestras de izquierda a derecha y marque con una X según su gusto. MUESTRAS
El nivel de acidez es:
Muy ácidoAdecuadamente ácido
Bajo ácido
El nivel de dulce es:
Muy dulceAdecuadamente dulce
Bajo dulce
El sabor a fruta es:
Mucho sabor a frutaAdecuado sabor a fruta
Bajo sabor a fruta
El color es:
OscuroBien de color
Pálido
La consistencia es:
DuraAdecuada
Blanda
De acuerdo a su gusto ordene las muestras de la que MAS prefiere a la que MENOS prefiere
(+) PREFERIDA
(-) PREFERIDA
¡ GRACIAS POR SU ATENCIÓN Y COLABORACIÓN !
Anexo D. Balance de Materia
I. RECEPCIÓN
A = 100 kg
A = B
B = 100 kg
A: Mangosán B: Fruta recibida 100 kg 100 kg
II. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN
En este paso se retiran todos los elementos extraños. En este caso no hay
elementos diferentes a la fruta.
A = 100 kg C = 98,6 Kg
A = B + C B = A - C
B = (100 – 98,6) kg = 1,4 kg
A: Fruta recibida B: Desechos 100 kg 1,4 kg
C: Fruta seleccionada 98,6
III. LAVADO
Proporción de fruta : Agua = 2 : 1
A = 98,6 B = 49,3
A + B = C + D
A = D = 98,6B = D = 49,3
B: Agua de lavado
49,3 kg
A: Fruta seleccionada C: Fruta limpia 100 kg 98,6 kg
D: Agua de desecho 49,3 kg
IV. PELADO
A = 98,6 kg B = 21,593 kg
C = A – B
C = 98,6 kg – 21,593 kg = 77,007 kg
A: Fruta limpia R = 78,1 % B: Cáscaras 98,6 kg 21,593 kg
C: Fruta pelada77,007 kg
V. TROCEADO
A = 77,007 kg B = 0,9 kg
C = A – B
C = 77,007 kg – 76,10 kg = 0,9 kg
A: Fruta pelada R = 98,82 % C: Desechos 77,007 kg 0,9 kg
B: Fruta troceada 76,10 kg
VI. DESPULPADO
A = 76,10 kg C = 13,58 kg
B = A – C
B = 76,10 kg – 13,58 kg = 62,51 kg
A: Fruta troceada R = 82,15 % C: Desechos 76,10 kg 13,58 kg
B: Pulpa 62,51 kg
VII. REFINACIÓN
A = 62,51 kg B = 51,76 kg
C = A – B
C = 62,51 kg – 51,76 kg = 10,75 kg
A: Pulpa R = 82,8 % B: Desechos 62,51 kg 10,75 kg
C: Pulpa refinada
51,76 kg
VIII. MEZCLADO
A = 51,76 kg B = 51,76 kg C = 0,49 kg
A + B + C = D
D = 51.76 kg + 51,76 kg + 1,49 kg = 104,01 kg
B: Azúcar 51,76 kg
A: Pulpa refinada C: Acido cítrico 51,76 kg 0,49 kg
D: Mezcla 104,01 kg
IX. CONCENTRACIÓN
A = 104,01 kg B = 82,79 kg
C = A - B
C = 104,01 kg – 82,79 kg = 21,22 kg
A: Mezcla R = 79,97 % C: Agua evaporada 104,01 kg 21,22 kg
B: Mermelada
82,79 kg
X. ENVASADO
A = 82,79 kgB = 81,796 kg
C = A – B
C = 82,79 kg – 81,796 kg = 0,993 kg
A: Mermelada R = 98,75 % B:Mermelada envasada 82,79 kg 81,76 kg
C: Pérdidas 0.993 kg
XI. ALMACENAMIENTO
A = 81,76 kg
A = B
B = 81,796 kg
A:Mermelada env. B: Mermelada enva. 81,796 kg 81,796 kg
BALANCE POR COMPONENTE PARA EL AGUA:
XII. MEZCLADO
A = 51,76 kg B = 51,76 kg C = 0,49 kg D = 104,01 kg
xA = 0,768 xB = 0 xC = 0,8
xA(A) + xB(B) + xC(C) = xD(D)
xD(104,01 kg) = 0,768(51.76 kg) + 0(51,76 kg) + 0,8 (0,49) kg
xD = 0,386
B: Azúcar 51,76 kg
xB: 0
A: Pulpa refinada C: Acido cítrico 51,76 kg 0,49 kg
xA: 0,768 xC: 0,8
D: Mezcla 104,01 kg xD: 0,386
XIII. CONCENTRACIÓN
A = 104,01 kg B = 82,79 kgC = 21,22 kg
xA = 0,386 xC = 1
xA(A) - xC(C) = xB(B)
xB(82,79 kg) = 0,386(104,01 kg) - 1(21,22 kg)
xB = 0,229
A: Mezcla R = 79,97 % C: Agua evaporada 104,01 kg 21,22 kg
xA: 0,386 xC: 1
B: Mermelada 82,79 kg xB: 0,229
Anexo E. Balance de energía
• CALOR APROVECHADO
Qa = mt * cp * ∆T
Donde
Qa = calor aprovechado (kJ/h)mt = masa total de la mezcla (kg)cp = calor específico de la mezcla (kJ/kgºC)∆T = variación de la temperatura (ºC)
♦ cp de la fruta: se halla por medio de la siguiente fórmula, donde a es el
contenido de humedad de la fruta en porcentaje:
cpfruta = 0,008(a) + 0,2
Cp fruta = 3,413 kJ/kgºC
♦ cp de la mezcla: al tratarse de una mermelada de mangosán de la cual no
existen datos sobre este valor se procede a hallarlo por medio de la
siguiente fórmula:
mtcpama
mtcpfmf
cpm∗
+∗
=
Donde:
mf = masa de la fruta (pulpa) (kg)cpf = calor específico de la fruta (kJ/kgºC)ma = masa de azúcar (kg)cpa = calor específico del azúcar (kJ/kgºC)mt = masa total de la mezcla (kg)
cpm = 2,420 kJ/kgºC
Qa = mt * cp * ∆T
Qa = 104,01 kg * 2,42 kJ/kgºC * (85 – 18,6)ºC
Qa = 16.716,61 kJ/7,36 h
Qa = 2.271,27 kJ/h
• FLUJO DE AGUA EVAPORADA
mF = mV + mP
Donde:
mF = flujo másico de la mezcla (kg/h)mV = flujo másico del agua evaporada (kg/h)mP = flujo másico del producto (mermelada) (kg/h)
kgCkgkJkg
kgCkgkJkg
cpm01,104
º/451,176,5101,104
º/413,376,51 ∗+
∗=
14,131 kg/h = mV + 11,248 kg/h
mV = 2,8823 kg/h
• GASTO DE VAPOR NECESARIO
♦ Calor específico del producto (mermelada)
cpp = 0,008(a) + 0,2
Donde a es el contenido de humedad de la mermelada en porcentaje. Este
valor equivale a 22,9 %, según balance de materia por componente para el
agua.
cpp = 0,008(22,9) + 0,2
cpp = 1,604 kJ/kgºC
Q entregado = Q absorbido
mF * cpF(Tf – 0) + mS * HS = mV * HV + mP * cpp(Tp – 0) + mS * HC
Donde:
mF= flujo másico de alimentación (mezcla) (kg/h)cpF= calor específico de la mezcla (kJ/kgºC)Tf= temperatura de alimentación (ºC)mS= flujo másico del vapor saturado de calentamiento (kg/h)HS= entalpía del vapor saturado de calentamiento a la temperatura del vaporde calentamiento (kJ/kg)mV= flujo másico del vapor desprendido (kg/h)HV= entalpía del producto condensado a la temperatura del vapor decalentamiento (kJ/kg)mP= flujo másico del producto (mermelada) (kg/h)cpp= calor específico de la mermelada (kJ/kgºC)Tp= temperatura del producto (ºC)HC= entalpía del producto condensado a la temperatura del vapor decalentamiento (kJ/kg)
14,131 kg/h * 2,42 kJ/kgºC (18,6 – 0)ºC + mS (2.663,3 kJ/kg) = 2,8823 kg/h *
2.651,9 kJ/kg + 11,248 kg/h * 1,604 kJ/kgºC (85 – 0)ºC + mS (385,33 kJ/kg)
mS = 3,74 kg/h
• GASTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Potencia de la despulpadora =
hkJh
skW
skJhp
kWhpp /28,342.1
1600.3
1/1
341,11
5,0 =∗∗∗=