Post on 21-Jul-2022
1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA QUÍMICA
“DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE PARÁMETROS
OPERACIONALES DEL ZUMO DE LA LIMA (Citrus Aurantifolia) EN
LA PLANTA AUTOMATIZADA DE EVAPORACIÓN DE SIMPLE
EFECTO EN EL LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS”
TESIS
PARA OPTAR EL TÍTULO DE:
INGENIERO QUÍMICO
AUTOR : Br. AMABLE JESÚS ALAYA SÁNCHEZ
ASESOR : Dr. MANUEL VERA HERRERA
Trujillo – Perú
2014
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
2
MIEMBROS DEL JURADO
_____________________________________________________
Dr. PASCUAL ANCELMO CASTILLO VALDIVIEZO
PRESIDENTE
_____________________________________________________
Ms. WALTER MORENO EUSTAQUIO
SECRETARIO
_____________________________________________________
Dr. MANUEL VERA HERRERA
ASESOR
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
I
DEDICATORIA
A DIOS por darme la vida y por
guiarme por el buen camino, por
darme las fuerzas para no desmayar
y enseñarme a encarar las
adversidades.
A mi amado hijo MAURICIO
NICOLÁS y a mi querido sobrino
LEONEL ALESSADRO por ser la
fuente de motivación e inspiración
para poder superarme cada día y
poder llegar a ser un ejemplo para
ellos.
A mis padres DIONI y UBE que
con su apoyo, amor incondicional,
sacrificio y ejemplo han sido y serán
siempre la fuente de mi inspiración
para seguir creciendo como persona.
A mis hermanos JOSE y
CLAU por todo el apoyo brindado día
a día, por nunca dejarme sola y
demostrarme que los lazos de
hermandad siempre nos mantendrán
unidos a pesar del tiempo y las
circunstancias.
A mis viejitos () DOMINGO y
JOSE quienes con sus enseñanzas y
cariño me motivaron y apoyaron para
lograr mis objetivos.
A todos mis AMIGOS que a lo
largo de mi vida me han demostrado
que a pesar de las adversidades
siempre estarán a mi lado
apoyándome siempre.
Monchy
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
II
AGRADECIMIENTO
A mis profesores de la Escuela profesional de Ingeniería Química de la
Universidad Nacional de Trujillo, quienes con sus enseñanzas y consejos hicieron
posible que me formara como profesional.
Al personal profesional y técnico que labora en el Laboratorio de
Operaciones Unitarias de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad
Nacional de Trujillo por las facilidades otorgadas para la realización de este Informe
de Tesis.
Al Dr. Manuel Vera Herrera, quien con su vasta experiencia supo
asesorarme, orientarme y apoyarme constante durante de la ejecución del Informe
de Tesis.
Al Ms. Walter Moreno Eustaquio, quien a lo largo de mi carrera profesional
me brindo el estímulo moral y académico durante el desarrollo de mi carrera.
A mis padres Dioni y Ube quienes con su esfuerzo y apoyo me dieron una
profesión para realizarme como una persona útil para la sociedad.
Monchy
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
III
PRESENTACIÓN
SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO:
En cumplimiento con las disposiciones vigentes de la Universidad Nacional de
Trujillo pongo a vuestra consideración el Informe de Tesis titulado:
“DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE PARÁMETROS OPERACIONALES DEL
ZUMO DE LA LIMA (CITRUS AURANTIFOLIA) EN LA PLANTA AUTOMATIZADA DE
EVAPORACIÓN DE SIMPLE EFECTO EN EL LABORATORIO DE OPERACIONES
UNITARIAS” siendo uno de los requisitos indispensables para optar el Título de
Ingeniero Químico.
Trujillo, Diciembre del 2014
Br. Amable Jesús Alaya Sánchez
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
IV
INDICE GENERAL
Pag.
DEDICATORIA ......................................................................................................... I
AGRADECIMIENTO ................................................................................................ II
PRESENTACION ................................................................................................... III
INDICE GENERAL ................................................................................................ IV
INDICE DE FIGURAS .......................................................................................... VII
INDICE DE TABLAS ........................................................................................... VIII
RESUMEN ............................................................................................................ IX
ABSTRACT ............................................................................................................ X
INTRODUCCION .................................................................................................. XI
1. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA ........................... XII
2. JUSTIFICACION ...................................................................................... XIII
3. PROBLEMA ............................................................................................. XIV
4. HIPOTESIS .............................................................................................. XIV
5. OBJETIVOS ............................................................................................. XIV
CAPITULO I01
1. MARCO TEORICO ..................................................................................... 01
1.1. HISTORIA SOBRE LA LIMA – “CITRUS AURANTIFOLIA” ............. 01
1.1.1. Origen y Nombre Científico ........................................................ 01
1.1.2. Clasificación de la especie – Variedades ................................... 02
1.2. GENERALIDADES .......................................................................... 03
1.2.1. Morfología…………………………………………………………….03
1.2.2. Fisiología del fruto……………………………………………………05
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
V
1.2.3. Cultivo, cosecha y rendimiento de la lima………………………….06
1.2.4. Propiedades de la lima……………………………………………....07
1.2.5. Beneficios de la lima…………………………………....…...……….07
1.2.6. Características de la lima…………………………………..………..08
1.2.7. Producción…………………………………………………… ………08
1.2.8. Composición química de la lima…………………………….……...09
1.2.9. Definición del producto………………….………………..…………10
1.2.9.1. Zumo (jugo) de fruta…….……………………………………10
1.2.9.2. Zumo (jugo) concentrado. de fruta…………………..……..11
1.2.9.3. Zumo (jugo) de fruta extraído con agua…………….……..12
1.2.10. Descripción del sabor amargo en jugo cítrico……………..….12
1.2.10.1. Limonoides amargos en frutos cítricos……………….……12
1.2.10.2. Flavonoides en frutas cítricas……………………..………..13
1.3. MÉTODOS EMPLEADOS EN LA ELIMINACION DEL AMARGOR DE
LOS ZUMOS (JUGOS) DE FRUTAS CITRICOS………………..……14
1.3.1. Enzimas empleadas en la remoción del amargor en los jugos
cítricos……………………………………………………......……….14
1.3.2. Evaporadores de simple efecto…………………………….……….16
CAPITULO II……………………………………………………………………..……….19
2. PARTE EXPERIMENTAL……………………………………………………….19
2.1. Materia prima……………………………………………………………..19
2.2. Materiales y equipos………………………………………...….………..19
2.2.1. Equipos e instrumentos……………………………………………...19
2.2.2. Reactivos ……………………………………………………………..22
2.3. Diseño experimental……………………………………………..………22
2.3.1. Materia prima…………………………………………………………23
2.3.2. Inspección y selección……………………………………..………..23
2.3.3. Lavado…………………………………………………………….…..23
2.3.4. Descascarado………………………… ……………………………..23
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
VI
2.3.5. Cortado…………………………………………………………….….23
2.3.6. Extracción del jugo………………………....……………….……….23
2.3.7. Filtrado………………………………………………………...………24
2.3.8. Tratamiento térmico…………………………….……………..……..24
2.3.9. Almacenamiento……………………………………… ………..……24
2.4. Características iniciales del zumo de lima………………………….…26
2.4.1. Parámetros físicos……………………………………………...……26
2.4.2. Parámetros químicos………....……………………………….…….26
2.4.3. Características microbiológicas…………………………….………27
2.4.4. Características organolépticas… ………………………….…….27
2.5. Control del producto concentrado (zumo) de lima sometida a
diferentes corridas…………….………………………………………….27
2.5.1. Parámetros físicos…………………………………………...………28
2.5.2. Parámetros químicos……….………………………………..………28
2.5.3. Análisis microbiológicos……………………………………………..28
2.5.4. Análisis organoléptico……………………………………………….28
CAPITULO III……………………………………………………………………………..29
3. RESULTADOS……………………………………………………………..…….29
CAPITULO IV……………………………………………….…………………………….39
4. DISCUSION DE RESULTADOS………………….…………………….………39
CAPITULO V………………………………………………….…………………………..43
CONCLUSIONES……………………………………………………………..…………43
CAPITULO VI………………………………………………………….………………….44
5. RECOMENDACIONES………………………………………………………….44
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………..45
ANEXOS……………………………...…………………………………………………..48
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
VII
INDICE DE FIGURAS
Figura Nº 01: Diagrama del fruto………………………………………………..………05
Figura Nº 02: Esquema del corte transversal de un cítrico...…………………….......06
Figura Nº 03: Estructura química de los limonoides amargos en los cítricos…….....13
Figura Nº 04: Estructura química de la naringina……………………………………..13
Figura Nº 05: Distribución de naringina en el pomelo y la lima……………………….14
Figura Nº 06: Equipo de evaporación de simple efecto………………………….……17
Figura Nº 07: Diagrama de bloques del diseño experimental……………………......25
Figura Nº 08: Variación de las temperaturas con el tiempo de tratamiento aplicado
al zumo de lima – primera corrida: 20% vapor……………………………….…….….31
Figura Nº 09: Variación de las temperaturas con el tiempo de tratamiento aplicado
al zumo de lima – primera corrida: 90% vapor……………………………….…….….32
Figura Nº 10: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al
zumo de lima – segunda corrida: 40% vapor……………………………………….....33
Figura Nº 11: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al
zumo de lima – segunda corrida: 50% vapor…………………….…………………....34
Figura Nº 12: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al
zumo de lima – tercera corrida: 60% vapor………………………….………………...35
Figura Nº 13: Variación de la temperatura con el tiempo de tratamiento aplicado al
zumo de lima – tercera corrida: 70% vapor…………………………….……………...36
Figura Nº 14: Variación del contenido de los parámetros del producto concentrado
(zumo) de lima con los diferentes caudales de vapor aplicado…………...………….37
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
VIII
INDICE DE TABLAS
Tabla Nº 01: Características físicas de la lima………………………………….….….08
Tabla Nº 02: Producción de lima a nivel regional…………………………………...…09
Tabla Nº 03: Composición química de la lima en base a 100 g de zumo………...….09
Tabla Nº 04: Parámetros físicos en base a 100 g de zumo natural de lima antes del
tratamiento térmico (vapor)……………………………………………………………...29
Tabla Nº 05: Parámetros químicos en base a 100 g de zumo natural de lima antes
del tratamiento térmico (vapor)…………………………………………………….…...29
Tabla Nº 06: Cantidad de microorganismos iniciales en el zumo natural de
lima……………………………………………………………………………………..….30
Tabla Nº 07: Condiciones organolépticas iniciales en el zumo natural de lima….....30
Tabla Nº 08: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo
de lima – primera corrida……………………………………….………………………..31
Tabla Nº 09: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo
de lima – primera corrida………………………………………….……………………..32
Tabla Nº 10: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo
de lima – segunda corrida…………………………………….………………………....33
Tabla Nº 11: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo
de lima – segunda corrida……………………………………….……………………....34
Tabla Nº 12: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo
de lima – tercera corrida……………………………………….………………………...35
Tabla Nº 13: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado al zumo
de lima – tercera corrida…………………………………………….…………………...36
Tabla Nº 14: Resultados de los análisis físico – químicos del producto concentrado
(zumo) de lima.…………………………………………..……….……………………....37
Tabla Nº 15: Resultado de los análisis microbiológico del producto concentrado
Zumo) de lima…………………………………………………….……………………....38
Tabla Nº 16: Resultado de las pruebas sensoriales del producto concentrado (zumo)
de lima…………………………………………………………………..………………...38
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
IX
RESUMEN
El presente trabajo de investigación es un estudio teórico – práctico aplicado a los
cítricos especialmente al zumo de lima (Citrus Aurantifolia) con el objeto de
concentrar el producto mediante tratamiento térmico usando evaporador de simple
efecto con caudales de vapor de 3 kg/h, 6kg/h, 7,5kg/h, 9kg/h, 10,5kg/h y 13,5kg/h
respectivamente y tiempo de operación de 30 minutos, agua de enfriamiento 200 l/h
y alimentación diluida al 5% de 2,5 L para cada etapa del proceso.
Mediante controles microbiológicos, se determinó el tratamiento óptimo cuando se
trabajó con vapor de 9kg/h, logrando obtener un producto concentrado de alta
calidad libre de amargor con alto potencial de nutrición.
El reporte de los análisis físico – químicos, microbiológico y organolépticos del
producto concentrado comparados con los resultados de las muestra sin
tratamiento, existen diferencia significativas
Palabras clave: evaporador, simple efecto, zumo, producto concentrado.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
X
ABSTRACT
This research is a theoretical study - practical applied especially to citrus lime
juice (Citrus aurantifolia) in order to concentrate the product by heat treatment using
single effect evaporator vapor flow rates of 3 kg / h, 6kg / h, 7.5 kg / h, 9kg / h, 10.5
kg / h 13,5kg / h respectively and operating time 30 min, cooling water 200 l / h and
5% dilute feed of 2.5 L to each stage of the process.
Microbiological controls, the optimal treatment is determined when it worked with
steam 9kg / h, obtaining a concentrated high quality product free of bitterness with
high potential for nutrition.
The report analyzes the physical - chemical, microbiological and organoleptic
Concentrated compared with the results of the untreated sample, there are
significant differences
Keywords: evaporator, single effect, juice concentrate.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
XI
INTRODUCCION
El Perú está entre los países de mayor diversidad de la Tierra, conocidos como
países “megadiversos”, por su diversidad de ecosistemas. El potencial que esta
diversidad puede representar en términos económicos es enorme, sin embargo, el
nivel de conocimiento de la misma es reducido.
El presente proyecto de investigación busca contribuir al conocimiento sobre el
mercado que podría existir para algunos frutos regionales en la ciudad más grande
de nuestra región. Si bien existen productos originarios de la región ya consumidos
de manera regular, como la lima, limón, limón dulce entre otros estos siguen
representando una proporción pequeña del consumo total de frutas en la región. El
estudio ha permitido identificar una puerta de entrada para estos frutos en el
mercado local, regional y nacional, la cual está directamente vinculada al auge de
la gastronomía peruana y al redescubrimiento de nuestros productos que esto está
suscitando. De esta manera, se ha encontrado mucho interés en el segmento de
hoteles, restaurantes y bares por probar nuevos sabores, aromas y texturas que
permitan seguir desarrollando este sector.
Sin embargo, se han identificado también una serie de cuellos de botella que
dificultan la expansión del consumo de jugos concentrados de frutas liberteñas en
la capital. Factores como la estacionalidad y disponibilidad reducida de los frutos,
las dificultades logísticas relacionadas al abastecimiento desde zonas alejadas, la
calidad y frescura del producto que se encuentra en el mercado, así como el
desconocimiento de los usos y particularidades de estos frutos por parte de los
consumidores, entre otras, son limitantes que se deberán superar para poder
expandir el consumo en la capital.
Los avances tecnológicos que permiten una constante innovación de los sistemas
de producción en las diferentes áreas industriales; hace indispensable la
actualización de los conocimientos, de tal manera que permitan aplicar los
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
XII
conocimientos adquiridos con el fin de concentrar el zumo de la lima (citrus
Aurantifolia).
Para lo cual, el presente trabajo tiene por objetivo determinar los parámetros
operacionales para la eliminación del amargor del zumo (jugo) de lima (citrus
Aurantifolia).
Para el presente estudio se ha seleccionado lima variedad de los valles de la región
La Libertad, que reúne las características requeridas para industrializarlas, porque
además de contener un alto contenido de vitaminas y proteínas su jugo es dulce
muy agradable y aromático; se convierte en una alternativa de gran importancia en
la dieta alimenticia.
1. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACION CIENTIFICA
De acuerdo a la situación actual del área académica dentro de los estudios pre-
profesionales, usamos datos experimentales y teóricos de acuerdo a algunas
notaciones matemáticas, pero no nos muestran en la práctica, lo que nos
permitiría una mejor visión de donde se obtiene este parámetro que nos permite
revisar aparatos que se trasmite el calor en los procesos químicos.
La transferencia convectiva de materia presente en la evaporación del agua libre
o ligada durante la concentración de sólidos, utilizando energía calorífica como
medio para transferir calor y transportar la humedad liberada desde el fluido, es
el mecanismo que fundamenta este fenómeno de evaporación, cuantificado a
través del proceso de transferencia de masa a su paso a través de la carga
(HOLMAN, J.P. 1998)
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
XIII
La lima es una fruta exótica y fuertemente aromática perteneciente a la familia
de los cítricos. Existen muchas variedades de lima pero generalmente son de
pequeño tamaño, color verde o amarillo y un sabor dulce-acido y a veces
amargo.
Las limas contienen un 94% de agua , contienen hidratos de carbono, son una
rica fuente de vitamina C, contienen magnesio, potasio, ácido fólico, ácido
cítrico, flavoides, aceites esenciales, beta-caroteno, antioxidantes y sustancias
de acción astringente; es una futa beneficiosa para la salud. Es altamente
diurética por o que se recomienda para problemas de retención de líquidos.
Tiene propiedades anticancerígenas, desintoxicantes, depurativas y
reconstituyentes. La lima contribuye a reforzar el sistema inmunológico,
combate el estrés, enfermedades de la piel, la gota la artritis, la anemia
ferropatica, la diarrea, así como problemas cardiovasculares y degenerativos.
El jugo de lima mezclado con agua es bueno para calmar la fiebre y combatir la
arterioesclerosis. E te de cascara de lima facilita la digestión, combate los gases
y tonifica los nervios.
Ayuda a quemar grasas y por su bajo valor calórico es excelente para las dietas
adelgazantes. La lima no está recomendada para personas con problemas
digestivos, tales como acidez, ulceras y gastritis. La lima generalmente no se
consume como fruta fresca, sino solo su zumo. Tiene Diversos usos culinarios
y asiáticos, siendo muy apreciada en la cocina mexicana. Se emplea para aliñar
ensaladas, aderezar platos, en salsa y dar sabor a pasteles y tartas.
2. JUSTIFICACIÓN
Entre las alternativas de comercialización se han desarrollado procesos para la
elaboración de zumos. Sin embargo, algunas variedades cítricas poseen un
amargo excesivo, representando un impacto económico significativamente
negativo sobre la industria de cítricos, debido a que los jugos amargos tienen
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
XIV
un valor comercial más bajo y normalmente son rechazados por los
consumidores.
Este trabajo de investigación pretende demostrar el concentrado del zumo de la
lima mediante el proceso de intercambio de calor en la planta automatizada de
evaporación de simple efecto en la sección de Laboratorio de Operaciones
Unitarias de la Universidad Nacional de Trujillo.
3. PROBLEMA
¿Justifica el presente estudio determinar los parámetros operacionales en el
concentrado del zumo de la lima (Citrus Aurantifolia) mediante la técnica de
evaporación de simple efecto en la Planta Automatizada del Laboratorio de
Operaciones Unitarias - UNT?
4. HIPOTESIS
Obtener resultados a partir de las pruebas a nivel de laboratorio, se logre
confirmar la determinación de los parámetros de operación del concentrado del
zumo de lima (Citrus Aurantifolia) en la Planta Automatizada De Evaporación
De Simple, que en definitiva, sirve como base para la aplicación a nivel de
escala y de esta manera obtener resultados viables.
5. OBJETIVOS
a. Objetivo general
- Determinar los parámetros operacionales de eliminación del amargor del
zumo (jugo) de lima (Citrus Aurantifolia)
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
XV
b. Objetivos específicos
- Evaluar los parámetros que gobiernan la operación de transferencia de
calor: mínima, media y alta.
- Optimizar las condiciones de operación para mejorar la concentración
del zumo (jugo) de lima (Citrus Aurantifolia).
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
1
CAPITULO I
1. MARCO TEORICO
1.1. HISTORIA SOBRE LA LIMA – “CITRUS AURANTIFOLIA”.
1.1.1. Origen y Nombre Científico.
Los cítricos existen desde hace 20 millones de años y su origen está en el
sudeste asiático, Persia (Irán), Malasia. De ahí durante la Edad Media y con
las cruzadas llegaron a España y al norte de África. Desde entonces se han
extendido por todo el mundo y han evolucionado de muy distintas maneras,
saliendo muchas variedades.
La lima es una planta originaria del sudeste asiático, en la región Indo –
Malaya. La planta fue introducida en Asia y Egipto por los mercaderes de
oriente próximo en el siglo X. desde Arabia se extendió por África y llego a
Europa a través de las invasiones a España, en el siglo XIII. Cristóbal Colon
llevo limas a América en su segundo viaje al continente.
La lima fue introducida en el caribe, México y las Antillas por la época, que
se cultivaba en Haití en el año 1520. La planta se naturalizo fácilmente en
estas regiones, donde aún se sigue cultivando. La lima llego a Estados
Unidos en el siglo XVI, cuando los conquistadores españoles la introdujeron
en Florida.
La lima es una fruta de sabor amargo. Su pulpa carnosa, se encuentra
dividida gajos muy jugosos y refrescantes. Su sabor es entre ácido y dulce,
según la variedad. La lima es más aromática y perfumada que el limón, pero
su jugo está menos concentrado. La fruta de la lima posee singular aroma
que le diferencia del resto de los cítricos. Además tiene la ventaja de no
poseer semillas (o en cantidad muy escasa). Puede llegar a rendir el doble
de jugo que un limón. La lima constituye uno de los cítricos exóticos más
populares, especialmente en algunos países (México, Brasil).
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
2
El limero (árbol de la lima) crece asilvestrado en los valles del Himalaya y
se cultiva hasta los 1,200 m.s.n.m. se cultiva en zonas tropicales y
subtropicales del planeta.
Esta fruta pertenece a la familia de la Rutáceas – familia de los cítricos,
clase Magnoliopsida (Dicotiledóneas), siendo su nombre científico “Citrus
Aurantifolia”.
Comúnmente se le conoce a la Lima, limero, limonero, lima ácida, limón
peruano, limón mexicano, limón de Pica, limón sutil, limón ceutí, limón
colima, limón criollo y limón
Los principales países productores de limas son en Europa: España, Italia,
Portugal. En el mundo: Brasil, México, Estados Unidos Jamaica, Haití,
Martinica, Kenia, India y Egipto. En España hay pequeños cultivos de
limeros. En Perú se produce ambas variedades en cantidades apreciables.
Actualmente los principales productores de lima son Brasil, México, Caribe,
India y Estados Unidos.
1.1.2. Clasificación de la especie – Variedades
Según la clasificación general de los vegetales:
REINO Vegetal
CLASE Angiospermae
SUBCLASE Dicotiledónea
ORDEN Rutae
FAMILIA Rutaceae
SUBFAMILIA Citroideae
TRIBU Citreae
GENERO Citrus
ESPECIE Citrus Aurantifolia
SUBGENERO Eucitrus
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
3
VARIEDADES:
Las más conocidas son: La lima mexicana (Limón criollo) recibe los
nombres de: limón gallego, West Indina lime.
La Lima Tahití (Lima Persa, Bearss), de origen desconocido, asignándole
en las diversas regiones productoras diferentes denominaciones. Es un
híbrido triploide, donde uno de los padres es una lima ácida y el otro, o es
una lima ácida o una cidra. La Tahití o Bearss conocida como limón sin
semilla es grande pero tena poca acidez.
Limón Eureka (Limón europeo) surgido como una planta fortuita de semilla
de un fruto de origen italiano. Es la más cultivada, ya que su entrada en
producción es rápida y sus floraciones son escalonadas se destaca por ser
un árbol pequeño, casi sin espinas, de fruto pequeño, elíptico u oblongo,
corteza lisa y de espesor medio, de color amarillo, con pezón pequeño y
base redondeada o ligeramente prominente.
1.2. GENERALIDADES
1.2.1. Morfología
La lima es un arbusto o árbol de porte medio, con una altura de 5,0 m. Posee
ramas jóvenes triangulares en sección transversal, verdes, opacas, glabras
y con glándulas. El tronco o las ramas más viejas son cilíndricos o elípticos,
en ambos casos con espinas verdes y solitarias a un lado del pecíolo.
Tiene hojas unifolioladas, enteras, pecioladas, alternas y separadas por
entrenudos de 8,2 a 26,8 mm de largo y en ángulos axilares de 40 a 50°. Su
lámina foliar es elíptica, discolora (varios colores), de 25,4 a 68,9 mm de
ancho y de 28,7 a 110,0 mm de largo.
De ápice hendido, base redondeada o asimétrica y margen aserrado. La
nervadura es pinnatinervia. El nervio medio es de 0,6 a 1,5 mm de grosor en
su parte media. Las nervaduras secundarias presentan ángulos costales
variables entre 8 y 12°.
El pecíolo mide de 0,5 a 1,9 mm de ancho y de 6,3 a 11,4 mm de largo, alado,
cilíndrico. Posee alas con láminas de 0,1 a 1,3 mm de ancho y de 0,9 a 4,9
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
4
mm de largo. Entre la base de la lámina foliar y la porción distal del pecíolo
se observa una articulación que separa claramente ambas estructuras.
Las flores son completas y perfectas, pentámeras, dispuestas en racimos
axilares hasta de 12 flores. El cáliz tiene cinco sépalos gamosépalos, con
prefloración imbricada de 2,2 a 2,6 mm de ancho, y de 1,9 a 2,3 mm de largo,
color verde y glabra. La corola es gamopétala, con cinco pétalos blancos,
pubescentes en la cara interna, de 4,4 a 3,1 mm de ancho y de 10,4 a 11,8
mm de largo. Ambos verticilos son glándulas. El androceo presenta 25
estambres, anteras ditecas, basifijas, introrsas y con dehiscencia longitudinal.
El ovario es súpero, con un disco estaminal y formado por 10 a 12 carpelos,
sincárpico y dos óvulos ortótropos por lóbulo en placentación axilar. El estilo
tiene de 0,2 a 0,4 mm de diámetro, rematando en un estigma globoso y
glandular de 0,2 a 0,3 mm de diámetro.
El fruto es una baya tipo hesperidio, achatado, plurilocular, carnoso, con los
lóculos ocupados por vesículas de jugo. El diámetro ecuatorial es de 45,3 a
57,5 mm, y el diámetro polar de 49,3 a 67,2 mm en frutos maduros.
El epicarpio (flavedo) es de color verde, glandular y rugoso, el mesocarpio
(albedo) es de color blanco y unido al epicarpio. El endocarpio es
membranoso y limita los lóculos. Las semillas, ausentes.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
5
1.2.2. Fisiología del fruto
El fruto es un tipo especial de baya, denominada hesperidio, a la madurez de
forma oval a ovoide. El pericarpio de fruto lo forman el exocarpo o flavedo, el
mesocarpo o albedo y el endocarpo. Lo más notable en el flavedo, son las
glándulas de aceite muy desarrolladas, que aparecen en la superficie de la
fruta como puntos redondos y hundidos. El albedo, es el tejido blando y
esponjoso de la cáscara.
Estos tejidos de color blanco se prolongan hacia el interior de la fruta y forman
tabiques que separan los carpelos o gajos del fruto.
El endocarpo es la pulpa del fruto, éste se compone de carpelos o gajos,
cada uno con su pared propia de vesículas transparentes, fusiformes, fijadas
a las paredes por una base delgada y fuerte.
Figura Nº 01: Diagrama del fruto
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
6
Estas vesículas constituyen muchas células de paredes muy finas, llenas de
jugo y cromatóforos amarillos que le dan el color.
1.2.3. Cultivo, cosecha y rendimiento de la lima
En América latina, su mayor explotación está en Perú, Brasil y Colombia;
Australia, Hawái y algunos países africanos.
Esta especie es de zonas medias y bajas, crece bien en las quebradas y
valles tropicales y subtropicales.
La propagación de la lima se realiza por semillas y esquejes maduros
(ramas). La siembra comercial debe efectuarse con semillas, en setiembre,
si se dispone de agua de riego para el almacigo y al comienzo de las lluvias
en caso contrario, en esta forma la cosecha se tendrá antes del año.
El almacigo puede hacerse en camas o en bolsitas; la siembra puede
efectuarse en surquitos distanciados 5 cm y la semilla cada 2 cm, la semilla
se pone a 1 cm de profundidad.
Los riegos deben ser frecuentes; cuando las plantas tienen 9 a 10 cm de alto,
están listos para el transplante al campo definitivo debe hacerse cuando el
Figura Nº 02: Esquema del corte transversal de un cítrico
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
7
terreno está completamente preparado, surcado y hoyado. Los surcos se
trazan distanciados a 3 cm entre si y los hoyos al costado de los surcos cada
1.5 cm y los hoyos 20 x 20 x 25 cm de profundidad.
La lima responde bien al deshierbo, abonamiento, nitrogenado y fosfato. La
primera cosecha comienza al tercer año del transplante y puede seguir dando
cosechas rentables durante 3 a 7 años más, según sea las condiciones del
clima, suelo y cuidado que se les dé. La lima tiene rendimientos que oscila
entre 10, 000 a 12, 000 kg de fruta por hectárea.
En la actualidad muy poca lima se cosecha en el Perú, pese a la gran
demanda y a los altos precios que pagan por esta fruta.
Esta fruta tiene aproximadamente 40% de zumo (jugo), además esta planta
es susceptible al ataque de nematodos, por lo que es recomendable cultivar
esta planta en suelos arcilloso o franco arcillosos.
1.2.4. Propiedades de la Lima
La lima tiene un alto contenido nutricional. Las limas contienen un 96% de agua. Tienen hidratos de carbono. Es una rica fuente de vitamina C y fibra. También nos aporta ácido fólico, cálcico, fosforo, sodio, hierro y
potasio y aceites esenciales. Contiene: magnesio, ácido fólico, ácido cítrico, flavoides, beta-
caroteno, antioxidantes y sustancias de acción astringente.
1.2.5. Beneficios de la Lima
Es astringente. Tiene propiedad antiséptica. Puede ser utilizado para desinfectar
heridas. Es un buen remedio para la gota. Baja la fiebre. La lima ingerida o aplicada externamente, cuida la piel y tratar
enfermedades dérmicas.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
8
Con el zumo de lima se puede eliminar la tos y los dolores estomacales.
Limpia de tóxicos el aparato digestivo y excretor y elimina el estreñimiento.
Ayuda y previene enfermedades bucales, sobre todo las enfermedades relacionadas con las encías.
El zumo de lima purifica el sistema renal. Mejora los trastornos urinarios.
El zumo de lima ayuda a perder peso. Los ácidos de la lima actúan como quemador de grasa.
Elimina la fatiga y combate el estrés. Previene las infecciones de carácter respiratorio. Alivia los síntomas
de los catarros y de los estados gripales. Los ácidos de la lima eliminan las bacterias que pueblan la boca.
Combate y previene la caries, el sangrado de encías, la fragilidad dental, el dolor dental, etc.
Elimina el colesterol. Tiene propiedades antioxidantes. Elimina los radicales libres.
1.2.6. Características de la lima
Tabla Nº 01: Características físicas de la Lima
FRUTA Peso total (gr)
PULPA CASCARA SEMILLA
Peso
(gr) %
Peso
(gr) %
Peso
(gr) %
110.20 56.30 51.08 49.40 44.83 4.50 4.09
1.2.7. Producción de Lima
Tabla Nº 02: Producción de Lima a nivel Regional
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
9
Periodo (años)
Superficie (Ha)
Rendimiento (Kg/Ha)
Producción (TM)
2005 80 7536 603 2006 92 8210 755 2007 85 8345 709 2008 98 9612 942 2009 125 10764 1346 2010 101 9012 910 2011 90 8124 731 2012 116 9872 1145
Fuente: Anuario Estadístico Agricultura. Oficina Sectorial Estadística – Ministerio de Agricultura
1.2.8. Composición Química de la Lima
Tabla Nº 03: Composición Química en base a 100 gramos de jugo de lima.
APORTE POR RACION
Energía (Kcal) 17,00
Proteínas (gr) 0,50
Hidratos de carbono (gr) 1,90
Fibra (gr) 2,80
Grasa total 0,20
Agua 94,60
MINERALES
Calcio (mg) 13,00
Hierro (mg) 0,20
Yodo (mg) 1,50
Magnesio (mg) 8.00
Zinc (mg) 0,11
Sodio (mg) 2,00
Potasio (mg) 82,00
VITAMINAS
Vit. B1 Tiamina (mg) 0,02
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
10
Vit. B2 Riboflavina (mg) 0,02
Eq. Niacina (mg) 0,25
Vit. B6 Piridoxina (mg) 0,04
Ac. Fólico (µg) 10,00
Vit. C Ac. Ascórbico (mg) 44,00
Carotenoides (Eq. β caroteno) 10,00
Vit. A Eq. Retinol (µg) 1,67
ACIDOS GRASOS
Palmítico C16: O (gr) 0,02
Oleico C18:1 (gr) 0,02
Linoleico C18:2 (gr) 0,04
AMINOACIDOS
Lisina (mg) 14,00
Metionina 2,00
HIDRATOS DE CARBONO
Glucosa (gr) 0,80
Fructosa (gr) 0,80
Sacarosa (gr) 0,30 Fuente: www.infoagro.com/cítricos/lima.htm
1.2.9. Definición del Producto
1.2.9.1. Zumo (jugo) de fruta
Por zumo (jugo) de fruta se entiende el líquido sin fermentar, pero fermentable, que se obtiene de la parte comestible de frutas en buen estado, debidamente maduras y frescas o frutas que se han mantenido en buen estado por procedimientos idóneos, inclusive por tratamientos de superficie aplicados después de la cosecha.
Algunos zumos (jugos) podrán elaborarse junto con sus pipas/semillas y pieles, que normalmente no se incorporan al zumo (jugo), aunque serán aceptables algunas partes o componentes de pipas, semillas y pieles que no puedan eliminarse mediante las buenas prácticas de fabricación.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
11
Los zumos (jugos) se preparan mediante procedimientos adecuados que mantienen las características físicas, químicas, organolépticas y nutricionales esenciales de la fruta de que proceden. Podrán ser turbios o claros y podrán contener componentes restablecidos de sustancias aromáticas y aromatizantes volátiles, elementos todos ellos que deberán obtenerse por procedimientos físicos idóneos y que deberán proceder del mismo tipo de fruta. Podrán añadirse pulpa y células obtenidas por medios físicos idóneos del mismo tipo de fruta. Un zumo (jugo) de un solo tipo es el que se obtiene de un solo tipo de fruta. Un zumo (jugo) mixto es el que se obtiene mezclando dos o más zumos (jugos), o zumos (jugos) y purés de diferentes tipos de frutas. El zumo (jugo) de fruta se obtiene como sigue:
- Zumo (jugo) de fruta exprimido directamente por procedimientos de extracción mecánica.
- Zumo (jugo) de fruta a partir de concentrados, mediante reconstitución del zumo (jugo) concentrado de fruta.
1.2.9.2. Zumo (jugo) concentrado de fruta
Por zumo (jugo) concentrado de fruta se entiende el producto que se
ajusta a la definición dada anteriormente en la sección 1.2.9.1, salvo
que se ha eliminado físicamente el agua en una cantidad suficiente
para elevar el nivel de grados Brix al menos en un 50 por ciento más
que el valor Brix establecido para el zumo (jugo) reconstituido de la
misma fruta. En la producción de zumo (jugo) destinado a la
elaboración de concentrados se utilizarán procedimientos idóneos,
que podrán combinarse con la difusión hídrica concomitante de
células y/o el orujo de fruta, siempre que el zumo (jugo) extraído con
agua se añada al zumo (jugo) primario en la línea de elaboración
antes de proceder a la concentración. Los concentrados de zumos
(jugos) de fruta podrán contener sustancias aromáticas y
componentes aromatizantes volátiles restablecidos, elementos todos
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
12
ellos que deberán derivar de los mismos tipos de fruta y haberse
obtenido por procedimientos físicos. Podrán añadirse pulpa y células
obtenidas por medios físicos idóneos del mismo tipo de fruta.
1.2.9.3. Zumo (jugo) de fruta extraído con agua
El zumo (jugo) de fruta extraído con agua es el producto que se
obtiene por difusión con agua de:
- fruta pulposa entera cuyo zumo (jugo) no puede extraerse por
procedimientos físicos, o
- fruta deshidratada entera
Estos productos podrán ser concentrados y reconstituidos.
El contenido de sólidos del producto acabado deberá satisfacer el
valor Brix mínimo para el zumo (jugo) reconstituido.
1.2.10. Descripción del sabor amargo en jugo cítricos
El sabor amargo de las frutas cítricas se debe a dos clases de
compuestos: limonoides y los flavonoides.
1.2.10.1. Limonoides amargos en frutos cítricos
Los limonoides son triterpenos oxigenados presentes en las rutáceas
y otras plantas como las meliáceas. Se han aislado alrededor de 36
limonoides del genero citrus, pero los predominantes y los que
confieren sabor amargo son la limonina y la nomilina.
Los limonoides amargos aparecen gradualmente después del
procesamiento de las frutas cítricas, efecto conocido como “amargor
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
13
retardado”; la limonina es el principal representante amargo de los
limonoides.
1.2.10.2. Flavonoides en frutas cítricas
Los flavonoides en las frutas cítricas incluyen flavanomas (naringina),
flavonas (nobiletina) y flavonoles (quercetina). Las flavonas
polimetoxiladas (tangeretina y nobiletina) se concentran en la piel de
las frutas inmaduras y son los constituyentes de los aceites amargos
de los cítricos. Los flavonoides amargos actúan presentando una
actividad bactericida y haciendo la planta desagradable al gusto.
La naringina, es un flavanona glicosidica que se extrae de la cascara
de algunos cítricos y es el principal responsable de su sabor amargo.
Figura Nº 04: Estructura química de la naringina
Figura Nº 03: Estructura química de los limonoides amargos en los cítricos.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
14
Está presente también en la pulpa de los frutos, en hojas, flores y
semillas de la planta. La concentración de naringina depende de la
madurez de los cítricos, siendo abundante en las frutas inmaduras.
La piel del pomelo y de la lima contienen mayor concentración de
naringina (3910,0 µg/g y 517,5 µg/g peso fresco, respectivamente)
que las pulpas de dichas frutas (200,0 µg/g y 98,4 µg/g peso fresco,
respectivamente.)
1.3. METODOS EMPLEADOS EN LA ELIMINACION DEL AMARGOR DE LOS
ZUMOS (JUGOS) DE FRUTOS CITRICOS.
1.3.1. Enzimas empleadas en la remocion del amargor en los jugos
citricos.
La aplicación de enzimas en el procesamiento de jugos de frutas
citricas se ha convertido en una herramienta eficaz para solucionar las
dificultades en relacion al desarrollo de sabores amargos que afectan
su aceptacion entre los consumidores.
Las enzimas naringinasas y otras enzimas como las pectinasas o los
complejos pectinasa/celulasa, se usan en el procesamiento de frutas
citricas para el mejoramiento en el lavado de pulpas, aumento de
Figura Nº 05: Distribución de naringina en el pomelo y la lima
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
15
recuperacion de aceites esenciales, remocion de amargor y
clarificacion de jugos.
En la industria de citricos de diversas partes del mundo se han desarrollado
varios metodos postcosecha para minimizar el problema de amargor causado
por la limonina y por la naringina con el fin de remover, hidrolizar o convertir
los componentes amargos en sus derivados no amargos.
Estas tecnologías tienen las siguientes limitaciones inherentes:
a) El jugo debe ser previamente desaceitado y despulpado, después del
desamargor los aceites y las pulpas extraídas se mezclan con el jugo
clarificado.
b) Las columnas de adsorción son usualmente regeneradas con soluciones
alcalinas diluidas y esto afecta las propiedades organolépticas y la calidad
final del jugo.
c) Los métodos químicos pueden alterar la composición del jugo por
reacciones químicas o por remoción de nutrientes, sabores, colores, etc.
d) Los métodos con resinas y con β-ciclodextrinas no son específicos,
remueven por completo otros flavonoides no amargos como la narirutina
y la hesperidina. Además el contenido de vitamina C disminuye hasta en
un 33% y se observa una ligera diferencia en el color del jugo antes y
después del desamargor, el jugo es más pálido al final del procedimiento.
e) Los métodos de extracción afectan el rendimiento, calidad y
características de los jugos cítricos producidos.
Se ha descrito un proceso de flujo cromatografico radial para el desamargor
de jugos de frutas. En comparación con la cromatografía convencional, los
sistemas de flujo radial son más rápidos y operan a presiones más bajas. La
resina cromatografica en este proceso patentado, captura la naringina a
medida que el jugo pasa a través de ella. El jugo procesado tiene los
requisitos de consistencia y sabor y no es amargo, pero este proceso no ha
ganado aceptación comercial.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
16
1.3.2. Evaporadores de Simple Efecto.
Estos tipos de evaporadores son los más difundidos en la industria,
por las ventajas operacionales y económicas que los mismos poseen:
Alta eficiencia, economía y rendimiento.
Alta flexibilidad operativa
Altos coeficientes de transferencias térmicos
Capacidad de trabajar con productos termosensibles o que
pueden sufrir deterioro parcial o total de sus propiedades.
Limpieza rápida y sencilla.
En estos evaporadores la alimentación es introducida por la parte
superior del equipo.
Se produce una distribución homogénea del producto dentro de los
tubos en la parte superior del evaporador, generando una película
descendente de igual características en la totalidad de los tubos. Este
punto es de suma importancia: una insuficiente mojabilidad de los
tubos lleva a bajos rendimientos de evaporación, ensuciamiento
prematuro de los tubos o eventualmente al taponamiento de los
mismos.
Dentro de los tubos se produce la evaporación parcial y el producto
que está siendo concentrado, permanece en íntimo contacto con el
vapor que se genera. El producto y el vapor tienen sentido de flujo
contrario por lo que la salida del producto es en la parte inferior de los
tubos, la salida del vapor en la parte superior.
El vapor se envía al condensador (simple efecto), mientras que los
sistemas multiefecto utilizan como medio calefactor, el vapor generado
en el efecto anterior y por lo tanto el vapor generado en el último
cuerpo es el que se envía al condensador.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
17
A modo de ejemplo, si alimentamos con 1 kilogramo de vapor vivo a
un evaporador simple efecto, obtendremos aproximadamente 1
kilogramo de agua evaporada, mientras que si alimentamos un
evaporador de doble efecto con la misma cantidad de vapor o sea 1
kilogramo, obtendremos 2 kilogramos de agua evaporada, uno por
cada efecto.
La presión en los tubos puede ser inferior a la presión atmosférica para
disminuir el punto de ebullición de la solución.
Los evaporadores a película descendente son ampliamente usados en
la producción de jugos concentrados. Este tipo de equipo es
interesante por la eficiencia térmica y por su fácil control de la
temperatura.
Balance de Energía en el Evaporador:
Figura Nº 06: Equipo de evaporación de simple efecto
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
18
Calor total
𝑸𝑻 = 𝑭𝑰𝟏 𝒙 ∆𝑯𝒆(𝑷𝑰𝟑)
Calor sensible
𝑸𝒔 = 𝑭𝒊 𝒙 𝒄𝒑 𝒙 (𝑻𝑰𝟐 − 𝑻𝑰𝟏)
𝒄𝒑(𝟓%) = 𝟎. 𝟗𝟕 𝑲𝒄𝒂𝒍/𝑲𝒈
𝒄𝒑(𝟏𝟎%) = 𝟎. 𝟗𝟒 𝑲𝒄𝒂𝒍/𝑲𝒈
𝑪𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒆𝒗𝒂𝒑𝒐𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = 𝑸𝑻 − 𝑸𝑺
𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 = (𝑸𝑻 − 𝑸𝑺)/𝑸𝑻
Balance de Calor en el Condensador
Calor total
𝑸 = 𝑭𝑰𝟐 𝒙 𝒄𝒑(𝑯𝟐𝑶) 𝒙 (𝑻𝑰𝟔 − 𝑻𝑰𝟓)
𝑪𝒂𝒖𝒅𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒆𝒗𝒂𝒑𝒐𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝑬 = 𝑸/∆𝑯𝒆(𝑷𝑰𝟑)
Balance de Masa
Concentración de entrada Cin = 5%
Concentración de salida Cout (a ser calculada vía índice de refracción
índex)
𝑪𝒊𝒏 𝒙 𝑭𝒊 ≈ (𝑭𝒊 − 𝑬)
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
19
CAPITULO II
II. PARTE EXPERIMENTAL
2.1. Materia prima
Para el desarrollo del experimento se utilizó como materia prima lima (Citrus
Aurantifolia) de los valles de la región de la Libertad.
2.2. Materiales y equipos
2.2.1. Equipos e instrumentos
Evaporador de Simple Efecto, modelo UMEA/EV – Especificaciones
Técnicas:
- Estructura sobre ruedas, en acero inox AISI 304
- Bomba dosificadora, en acero inox AISI 316, caudal 0 – 16 l/h a 2
bar. Sigla G1
- Bomba de vacío tipo anillo líquido, sigla G2
- Tanque de alimentación en vidrio borosilicato, capacidad 25 l, sigla
D1.
- Tanque de recolección del producto concentrado en vidrio
borosilicato, capacidad 10 l, sigla D2.
- Tanque de recolección del producto condensado en vidrio
borosilicato, capacidad 10 l, sigla D3.
- Cubeta graduada de recolección del condensado de vapor, en vidrio
borosilicato, capacidad 1 l, sigla D4
- Separador aire/agua de la bomba de vacío, en acero inox AISI 304,
sigla D5.
- Descarga del condensado del vapor, en acero inox AISI 304, sigla
SC
- Evaporador de película descendente, en acero inox AISI 316 lado
tubos y acero inox AISI 304 lado camisa, superficie de intercambio
0,27 m2, sigla E1.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
20
- Condensador de vapor, en acero inox AISI 316 lado tubos y acero
inox AISI 304 lado camisa, tipo haz de tubos, superficie de
intercambio 1,1 m2, sigla E2.
- Intercambiador de calor tipo tubo – tubo, en acero inox AISI 304,
sigla E3.
- Manómetro a resorte Bourdon escala 0 – 6 bar, sigla PI1
- Manómetro a resorte Bourdon escala 0 – 4 bar, sigla PI2
- Medidor de vacío a resorte Bourdon escala 0 – 1 bar, sigla PI3
- Transmisor de caudal del vapor, tipo a presión diferencial, en acero
inox AISI 316, escala 0 – 1000 mm H20, señal de salida 4 – 20 mA,
caudal 0 – 15 kg/h, sigla FT1.
- Diafragma calibrado para la medición del caudal del vapor, diámetro
foro 6 mm.
- Válvulas neumáticas de regulación del caudal de vapor, en acero
inox AISI 316, CV = 0.32 controlable con señal neumática 0,2 – 1
bar, sigla FV1.
- Transmisor electrónico de presión absoluta escala 0 – 1000 mbar,
señal de salida 4 – 20 mA, sigla PT1.
- Válvula neumática de regulación de la presión residual, Cv = 2,5, en
acero inox AISI 316, sigla PV1
- Medidor de caudal del agua al condensador E3, escala 20 – 300 l/h,
sigla FI2.
- 6 termoresistencias Pt 100, cubierta en acero inox AISI 316, sigla
TI1, TI2, TI3, TI4, TI5, TI6.
- 6 indicadores electrónicos de temperaturas, escala 0 – 200 ºC.
- Electroválvula de interceptación del agua de alimentación a la
bomba de vacío, sigla EV1.
- Regulador a microprocesador, 2 loops de regulación PID, completo
de tarjeta RS 232.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
21
- Cuadro eléctrico bajo normas CE, grado de protección IP 55,
comprende sinóptico de la planta e interruptor
automático/diferencial.
- Tuberías y válvulas en acero inox AISI 304 y 316.
Exprimidor de frutas, modelo manuable, de acero inox.
Cocina eléctrica de alta resistencia.
Estufa, marca Fisher Isotemp Oven, modelo Senios, tipo Forced Draft,
USA
Balanza analítica, marca Sartorius – Werke A. G. modelo 4262 capacidad
de 100 mg – 200 g con aproximación de 4 decimales, Alemania.
Destilador de Nitrógeno, marca Buchi, tipo G.S., Suizo
Mufla, marca Hoskins, modelo MFG, tipo FD – 204C, USA.
Centrifuga, marca International Centrifuge, modelo C.S. velocidad 0 –
6000 rpm, USA.
Potenciómetro marca Fisher Acumet, tipo pH – meter, modelo 210, USA
Densímetro, modelo MAD – 35, versión 03, Austria
Termómetro
Higrómetro, marca Serdex, modelo 22 - 7059
Espectrómetro, marca Bausech & Lomb, modelo Spectronic – 20
Cronometro
Desecadores
Viscosímetro de Hoeppler
Material microbiológico, autoclave, esterilizador, mechero de gas, caja
Petri, Erlenmeyer para cultivos, etc.
Materiales de vidrio familiarizados en el laboratorio.
Medio de cultivos, Agar cuenta gérmenes (PCA) y Agar glucosa
oxitetraciclina (OGAR)
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
22
2.2.2. Reactivos
Ácido acético (5 N)
Ácido nítrico cc
Ácido clorhídrico (cc 0,05 N, 0,10 N, 10%)
Ácido sulfúrico (0,02 N, cc, 25%)
Azul de metileno
Anaranjado de metilo (0,1%)
Carbonato de sodio (1N)
Clorhidrato de hidroxilamina
Dicromato de K (5%)
EDTA (0,02 N)
Fenolftaleína (5%)
Felhing A y Felhing B
Hidroxilamina (10%)
Iodo (0,0333 N)
Iodato de K (15%)
Molibdato de amonio
Nitrato de plata (0,0171 N)
Oxalato de K
Solución Buffer
Solución de acetato de plomo neutro (20%)
Solución Muller
Soda caustica (0,02 N, 0,1 N, 50%)
Sulfato de Cu; sulfato de K
Tiosulfato de sodio (0,0333 N)
2.3. Diseño Experimental
El presento proyecto de investigación se desarrolló siguiendo la secuencia
del diagrama de bloques mostrado en la Fig. Nº 07:
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
23
2.3.1. Materia prima
El presente trabajo experimental se desarrolló utilizando lima (Citrus
Aurantifolia), con la madurez aceptable, dicha materia se compraron en los
mercados mayoristas locales, procedentes de los valles de nuestra región
de La Libertad. Aperturando nuestro trabajo con 5 cientos de fruta.
2.3.2. Inspección y selección
Se toma en cuenta la calidad y tamaño uniforme, rechazando aquellos que
afectan la calidad del producto final, así mismo se tiene en cuenta el color,
forma, olor y otras características que no cumplan con las condiciones
requeridas para el proceso.
2.3.3. Lavado
Las frutas fueron previamente sometidas a un lavado, con la finalidad de
eliminar ciertas impurezas presentes en la parte externa de la fruta como:
restos de sólidos, restos de insecticidas, etc.
2.3.4. Descascarado
En esta etapa se realiza de manera manual, evitando el mínimo contacto
entre la cascara y la pulpa de la fruta, con la finalidad de reducir el contenido
del amargor presente en la fruta.
2.3.5. Cortado
El cortado se realizó usando cuchillo previamente esterilizado, para evitar
el incremento de la carga microbiana presente en el jugo, el corte de frutas
se practica de manera transversal.
2.3.6. Extracción del jugo
En esta etapa del proceso se realizó con la ayuda de un exprimidor manual
y en ambientes esterilizados, usando depósitos pírex,
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
24
2.3.7. Filtrado
Esta etapa también se realizó de manera manual, es decir, haciendo pasar
a través de una malla de 60 hilos por pulgada, separando del zumo (jugo)
residuos de fibras, partículas gruesas, etc.
El zumo es depositado en recipientes de vidrio esterilizados, quedando apto
para sus respectivos análisis preliminares.
2.3.8. Tratamiento Térmico
En esta etapa del proceso el zumo (jugo) de lima se diluye al 5%
(condiciones de operación del equipo), luego se somete a la acción del
vapor mediante el evaporador de simple efecto; variando los porcentajes de
vapor 20%, 40%, 50%, 60%, 70% y 90%; durante 30 minutos para cada
porcentaje de vapor respectivamente. Transcurridos los periodos de
tratamiento, se miden los volúmenes del producto concentrado, producto
condensado y sus respectivos análisis físicos, químicos, microbiológicos y
organolépticos
El tratamiento se desarrolló manteniendo constante el flujo de agua de
enfriamiento, el control de las temperaturas del proceso se lee en el tablero
electrónico del equipo; la lectura se realiza en intervalos de 5 minutos; así
mismo se mide la descarga de condensado de vapor por Batch, anotando
el tiempo de llenado de la cubeta (capacidad 1L); La experiencia se realizó
para 3 corridas, de la siguiente forma:
- Primera corrida, usando porcentajes de vapor de 20% y 90%
- Segunda corrida, usando porcentajes de vapor de 40% y 50%
- Tercera corrida, usando porcentajes de vapor de 60% y 70%
2.3.9. Almacenamiento
El producto (zumo) se conservó en lugares frescos a condiciones normales
de temperatura y presión, con el fin de evitar la oxidación.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
25
Figura Nº 07: Diagrama de bloques del diseño experimental
MATERIA
PRIMA
FILTRADO
LAVADO
FIBRAS Y
SEMILLAS
INSPECCION
Y
SELECCION
TRATAMIENTO
TERMICO
RESTOS
DE FIBRAS
EXTRACCION
DE ZUMO
DESCASCA
RADO
ALMACEN
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
26
2.4. Características iniciales del zumo de lima
2.4.1. Parámetros Físicos
Densidad: Método del Densímetrico
Humedad: Método de solidos por desecación
Solidos totales: Por diferencia porcentual conociendo el contenido de
humedad
pH: Método potenciómetro
Solidos solubles (ºBrix): Método del Densímetrico
Solidos Insolubles: Por diferencia porcentual conociendo el
contenido de solidos totales y solidos solubles.
Cenizas: Método de incineración directa
Índice de madurez: Relación entre el % solidos solubles y el % acidez
titulable.
Viscosidad: Método de viscosímetro de Hoeppler
Sacarosa: Por diferencia porcentual conociendo el contenido de
azucares reductores finales e iniciales.
2.4.2. Parámetros Químicos
Ácido Ascórbico: Método Iodometrico
Proteínas: Método Kjeldahl
Acidez titulable: Método de la A.O.A.C.
Almidón: Método directo por hidrolisis acida y valoración de la
glucosa por el método Berlín.
Azucares reductores antes de la inversión: Método volumétrico de
Lane & Eynon.
Azucares reductores después de la inversión: Método volumétrico
de Lane & Eynon.
Azucares totales: Suma porcentual de los azucares reductores
iniciales y finales.
Cloruros: Método de Mohr
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
27
Fosforo: Método calorimétrico del molibdato de amonio
Calcio: Método complexiometrico.
Hierro: Método colorimétrico de la orto fenantrolina
Cobre: Método por absorción atómica
Plomo: Método por absorción atómica
2.4.3. Características Microbiológicas
La técnica consiste en el conteo total de microorganismos aerobios
mesofilos viables, empleando como medio el Agar cuenta gérmenes
(PCA), el conteo de mohos,. Levaduras, se utilizó como medio de cultivo
el Agar Glucosa Oxitetraciclina (OGAR) y por último el conteo de
escherichias Coli y Coliformes totales, utilizando como medio de cultivo
el Voliet Red Vil.
2.4.4. Características Organolépticas
Para esta etapa se realizaron pruebas de comparación simple y una
prueba de referencia con calificación de atributos.
Color: Amarillo verdoso, por presencia de pigmentos
carotenoides, típico de las frutas maduras.
Olor: Aromático, distintivo
Sabor: Característico
Apariencia: Muy buena, ligeramente tiende a formar dos fases.
La calificación de los atributos se realizaron mediante
participación de 5 panelistas, evaluando con el siguiente puntaje:
0 = rechazado; 1 = malo; 2 = regular; 3 = bueno; 4 = muy
bueno; 5 = excelente.
2.5. Control del producto concentrado (zumo) de lima sometida a diferentes
corridas en la planta automatizada de evaporación de simple efecto.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
28
2.5.1. Parámetros físicos
Solidos solubles: Método del densímetro (ver tabla 14, figura 14)
pH: Método del potenciómetro (ver tabla 14, figura 14)
2.5.2. Parámetros químicos
Acidez titulable: Método A.O.A.C. (ver tabla 14, figura 14)
Ácido ascórbico: Método Iodometrico (ver tabla 14, figura 14)
Azucares reductores: Método de Berlín (ver tabla 14, figura 14)
2.5.3. Análisis microbiológicos
El control microbiológico de aerobios totales, de hongos y levaduras,
se practicó a todas las corridas experimentales del concentrado de
zumo (jugo) de lima realizada en el laboratorio de operaciones
unitarias (ver tabla 15)
2.5.4. Análisis organoléptico
Este análisis consiste en una prueba de comparación simple y una
prueba de referencia con calificación de atributos. La evaluación se
realiza siguiendo el mismo procedimiento para el análisis preliminar
(ver tabla 16)
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
29
CAPITULO III
III. RESULTADOS
Tabla Nº 04: Parámetros físicos en base a 100 gr de zumo natural de lima
antes del tratamiento térmico.
Densidad (gr/cm3) 1,0085
pH 3,2000
Solidos solubles (ºBrix) 14,5000
Solidos insolubles (gr) 0,6500
Solidos totales (gr) 15,1500
Humedad (gr) 94,5200
Sacarosa (gr) 4,1600
Índice de madurez 19,8300
Cenizas (gr) 0,8500
Viscosidad (cp) 7,5350
Tabla Nº 05: Parámetros químicos en base a 100 gr de zumo natural de
lima antes del tratamiento térmico.
Acidez titulable (gr) 0,764
Ácido ascórbico (mg) 24,9100
Azucares reductores iniciales (gr) 6,160
Azucares reductores finales (gr) 10,540
Azucares totales (gr) 10,320
Azucares reductores fermentables (gr) 10,130
Proteínas (%) 1,740
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
30
Almidón (%) 0,511
Cloruros (mg) 14,190
Calcio (mg) 17,649
Fosforo (mg) 69,430
Hierro (mg) 0,795
Cobre (mg) 0,342
Plomo (mg) 1,230
Tabla Nº 06: Cantidad de microorganismos iniciales en el zumo natural de
lima
Microorganismos aerobios mesofilos viables (UFC/mL) 49, 800
Levaduras (UFC/mL) 35,000
Mohos (UFC/mL) 3,000
Coliformes (UFC/mL) Menor que 1
E. Coli (UFC/mL) Menor que 1
UFC/mL: Unidades formadoras de colonias por mililitro de zumo natural de lima
Tabla Nº 07: Condiciones organolépticas iniciales en el zumo natural de
lima
Catadores Muestra Calificación
Color Aroma Sabor Apariencia
1 Zumo 3 3 3 3
2 Zumo 3 3 3 3
3 Zumo 3 3 3 3
4 Zumo 3 3 3 3
5 Zumo 3 3 3 3
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
31
Tabla Nº 08: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado
al zumo de lima – Primera corrida
Caudal de vapor: 20% (3.0 kg/h)
Duración: 30 minutos
Alimentación: 2.5 L de solución diluida al 5%
Nº
TERMORESISTENCIAS
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MINUTOS)
5 10 15 20 25 30
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
20,2 21,1 21,2 21,6 21,6 21,8
95,1 95,6 95,4 95,7 95,3 95,8
102 101 101 103 104 103
58,3 62,7 61,3 60,8 60,3 62,1
23,9 23,9 23,9 23,9 23,9 23,9
24,6 25,6 27,1 28,9 28,2 28,4
FIGURA Nº 08: VARIACION DE LAS TEMPERATURAS CON EL TIEMPO DE TRATAMIENTO APLICADO AL ZUMO DE LIMA – PRIMERA CORRIDA: 20% VAPOR
20253035404550556065707580859095
100105110
5 10 15 20 25 30VA
RIA
CIO
N D
E TE
MP
ERA
TUR
A (
ºC)
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MIN)
TEMPERATURA vs TIEMPO
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
32
Tabla Nº 09: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado
al zumo de lima – Primera corrida
Caudal de vapor: 90% (13.5 kg/h)
Duración: 30 minutos
Alimentación: 2.5 L de solución diluida al 5%
Nº
TERMORESISTENCIAS
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MINUTOS)
5 10 15 20 25 30
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
29,4 29,7 29,6 29,6 29,8 29,3
102,8 103,9 103,8 103,8 103,6 103,7
115 114 115 115 114 115
53,2 52,1 51,4 51,6 50,7 50,4
24,6 24,6 24,6 24,6 24,6 24,6
36,1 38,8 37,3 38,9 37,5 38,2
FIGURA Nº 09: VARIACION DE LA TEMPERATURA CON EL TIEMPO DE TRTAMIENTO APLICADO AL ZUMO DE LIMA – PRIMERA CORRIDA: 90% VAPOR
20253035404550556065707580859095
100105110115120
5 10 15 20 25 30
VA
RIA
CIO
N D
E TE
MP
ERA
TUR
A (
ºC)
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MIN)
TEMPERATURA vs TIEMPO
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
33
Tabla Nº 10: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado
al zumo de lima – Segunda corrida
Caudal de vapor: 40% (6,0 kg/h)
Duración: 30 minutos
Alimentación: 2.5 L de solución diluida al 5%
Nº
TERMORESISTENCIAS
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MINUTOS)
5 10 15 20 25 30
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
22,6 23,3 23,6 23,9 23,9 23,9
97,3 97,9 97,4 97,6 97,7 97,6
106 107 107 108 109 108
56,4 60,5 59,2 58,6 58,1 58,4
24,1 24,1 24,1 24,1 24,1 24,1
26,8 27,8 29,3 30,1 30,4 30,5
FIGURA Nº 10: VARIACION DE LA TEMPERATURA CON EL TIEMPO DE TRTAMIENTO APLICADO AL ZUMO DE LIMA – SEGUNDA CORRIDA: 40% VAPOR
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
5 10 15 20 25 30
VA
RIA
CIO
N D
E TE
MP
ERA
TUR
A
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MIN)
TEMPERATURA vs TIEMPO
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
34
Tabla Nº 11: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado
al zumo de lima – Segunda corrida
Caudal de vapor: 50% (7,5 kg/h)
Duración: 30 minutos
Alimentación: 2.0 L de solución diluida al 5%
Nº
TERMORESISTENCIAS
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MINUTOS)
5 10 15 20 25 30
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
24,0 24,1 24,2 24,6 24,8 24,9
98,5 99,5 99,4 99,5 99,5 99,6
110 110 109 110 110 109
57,0 55,0 55,3 55,6 55,8 55,9
24,2 24,2 24,2 24,2 24,2 24,2
31,6 34,4 33,9 34,6 35,8 36,4
FIGURA Nº 11: VARIACION DE LA TEMPERATURA CON EL TIEMPO DE TRTAMIENTO APLICADO AL ZUMO DE LIMA – SEGUNDA CORRIDA: 50% VAPOR
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
5 10 15 20 25 30VA
RIA
CIO
N D
E TE
MP
ERA
TUR
A (
ºC)
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MIN)
TEMPERATURA vs TIEMPO
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
35
Tabla Nº 12: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado
al zumo de lima – Tercera corrida
Caudal de vapor: 60% (9,0 kg/h)
Duración: 30 minutos
Alimentación: 2.5 L de solución diluida al 5%
Nº
TERMORESISTENCIAS
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MINUTOS)
5 10 15 20 25 30
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
25,0 25,2 25,3 25,7 25,9 26,3
99,6 100,6 100,5 100,6 100,5 100,5
111 111 110 111 111 109
56,0 54,0 54,2 54,5 54,6 54,5
24,3 24,3 24,3 24,3 24,3 24,3
32,7 35,5 35,0 35,7 36,9 37,5
FIGURA Nº 12: VARIACION DE LA TEMPERATURA CON EL TIEMPO DE TRTAMIENTO APLICADO AL ZUMO DE LIMA – TERCERA CORRIDA: 60% VAPOR
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
5 10 15 20 25 30
VA
RIA
CIO
N D
E TE
MP
ERA
TUR
A (
ºC)
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MIN)
TEMPERATURA vs TIEMPO
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
36
Tabla Nº 13: Valores de temperaturas durante el proceso térmico aplicado
al zumo de lima – Tercera corrida
Caudal de vapor: 70% (10,5 kg/h)
Duración: 30 minutos
Alimentación: 2.5 L de solución diluida al 5%
Nº
TERMORESISTENCIAS
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MINUTOS)
5 10 15 20 25 30
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
26,1 26,3 26,4 26,8 27,0 27,4
100,7 102,8 101,6 103,7 102,6 103,5
113 113 111 114 112 113
52,0 51,0 52,2 51,5 52,6 52,5
24,5 24,5 24,5 24,5 24,5 24,5
35,9 37,5 36,0 37,7 37,9 38,6
FIGURA Nº 13: VARIACION DE LA TEMPERATURA CON EL TIEMPO DE TRTAMIENTO APLICADO AL ZUMO DE LIMA – TERCERA CORRIDA: 70% VAPOR
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
5 10 15 20 25 30
VA
RIA
CIO
N D
E TE
MP
ERA
TUR
A (
ºC)
TIEMPO DE TRATAMIENTO (MIN)
TEMPERATURA vs TIEMPO
TI1
TI2
TI3
TI4
TI5
TI6
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
37
Tabla Nº 14: Resultados de los análisis físicos químicos del producto
concentrado (zumo) de lima.
PARAMETROS
FISICOS - QUIMICOS
PRODUCTO CONCENTRADO/ CAUDAL DE VAPOR APLICADO (Kg/h)
3 6 7,5 9 10,5 13,5
SOLIDOS SOLUBLES (ºBrix)
14,5 16,5 23,5 25,5 25,5 24,5
pH 3,22 3,56 4,00 3,30 4,05 4,10
ACIDEZ TITULABLE (AC. CITRICO)
1,17 1,13 1,28 1,29 1,06 1,34
ACIDO ASCORBICO (mg/gr)
26,37 29,94 28,62 29,44 27,72 25,65
AZUCARES REDUCTORES(%Glucosa)
8,32 9,15 9,23 10,16 9,21 8,34
FIGURA Nº 14: VARIACION DEL CONTENIDO DE LOS PARAMETROS FISICOS QUIMICOS DEL PRODUCTO CONCENTRADO (ZUMO) DE LIMA CON LOS DIFRENTES CAUDALES DE VAPOR APLICADO.
0
5
10
15
20
25
30
35
3 6 9 12 15
CO
MP
OR
TAM
IEN
TO D
E LO
S P
AR
AM
ETR
OS
FISI
CO
S Q
UIM
ICO
S
CAUDAL DE VAPOR (KG/H)
Δ PARAMETROS vs VAPOR APLICADO
SOLIDOSSOLUBLES
pH
ACIDEZTITULABLE
ACIDOASCORBICO
AZUCARESREDUCTORES
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
38
Tabla Nº 15: Resultados de los análisis microbiológicos del producto
concentrado (zumo) de lima.
CARACTERISTICAS
MICROBIOLOGICAS
PRODUCTO CONCENTRADO/ CAUDAL DE VAPOR APLICADO (Kg/h)
3,0 13,5 6,0 7,5 9,0 10,5
PRIMERA CORRIDA SEGUNDA CORRIDA TERCERA CORRIDA
BACTERIAS (UFC/ML) 40 0 3 1 0 0
LEVADURAS (UFC/ML) 8 0 0 0 0 0
MOHOS (UFC/ML) 3 0 0 0 0 0
Tabla Nº 16: Resultados de las pruebas sensoriales del producto
concentrado (zumo) de lima.
Nº DE CORRIDAS PRIMERA SEGUNDA TERCERA
PRODUCTO CONCENTRADO/CAUDAL
DE VAPOR APLICADO (Kg/h)
3,0 13,5 6,0 7,5 9,0 10,5
CARACTERISTICAS S C A AP S C A AP S C A AP S C A AP S C A AP S C A AP
C A L I F I C A C I O N E S
I 2 1 2 1 0 1 0 1 2 2 1 2 3 2 3 4 5 4 4 4 2 2 2 2
II 1 1 2 1 1 1 0 0 2 2 2 2 2 3 2 3 4 5 4 5 3 3 2 2
III 2 1 1 1 0 0 1 0 2 2 1 2 4 3 3 2 3 4 3 4 2 2 2 2
IV 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 3 3 3 3 4 4 4 4 2 2 2 2
V 2 1 1 1 1 1 0 0 2 2 2 1 3 3 2 3 4 5 4 5 3 2 3 2
TOTAL 9 5 7 5 3 4 2 2 9 10 7 8 15 14 13 15 20 22 19 20 12 11 11 10 PORCENTAJE (%)
35 19 27 19 28 36 18 18 26 29 21 24 26 25 23 26 25 27 23 25 27 25 25 23
Donde:
S = Sabor, C = Color, A = Aroma, AP = Apariencia
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
39
CAPITULO IV
IV. DISCUSION DE RESULTADOS
Los resultados de los análisis de los parámetros físicos y químicos mostrados
en las tablas Nº 04 y 05 respectivamente, comparados con los valores
teóricos de la tabla Nº 03, presentan pequeñas variaciones; como
consecuencia de factores de: clima, suelo, manejo agronómico, sistemas de
riego, etc. Sin embargo comparando con la tabla Nº 14 presentan diferencias
significativas producto del tratamiento térmico.
Los resultados de los análisis de la tabla Nº 06, se encuentran por debajo
comparados con frutos que se reproducen a nivel del suelo.
En la tabla Nº 07, se presentan los resultados de las características
organolépticas del zumo de lima antes del tratamiento térmico; la calificación
de atributos para este cítrico fue bueno, pero no excelente debido al
contenido de amargor propio de esta fruta.
En la tabla Nº 08, se muestran los resultados de las temperatura durante el
proceso térmico, donde se observa que las termoresistencias en el punto
01el incremento de temperatura es lenta, mientras que en los puntos 02, 03
y 04 las temperaturas varían lentamente; en el punto 05 la temperatura es
constante y en el punto 06 la temperatura se incremente ligeramente; estas
observaciones se aprecian mejor en las gráficas de la figura Nº08. Este
tratamiento se realizó en la primera corrida, durante 30 minutos, con caudal
de vapor de 20% (3Kg/h) y alimentación de 2,5 L.
En la tabla Nº 09, se presentan los resultados de las temperatura durante el
tratamiento térmico, donde se observa que las termoresistencias en el punto
01, 02, 03 y 04, las variaciones de temperaturas son lentas, mientras que en
el punto 05 la temperatura es constante y en el punto 06 su temperatura se
incremente ligeramente; estas observaciones se aprecian mejor en las
gráficas de la figura Nº 09. Esta experiencia se realizó en la primera corrida,
durante 30 minutos, con caudal de vapor de 90% (13,5Kg/h) y alimentación
de 2,5 L.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
40
En la tabla Nº 10, se informa los resultados de las temperatura durante el
proceso térmico, observando que las termoresistencias en el punto 01su
temperatura se incrementa lentamente, mientras que en los puntos 02, 03 y
04 las temperaturas varían lentamente; en el punto 05 la temperatura es
constante y en el punto 06 la temperatura se incremente ligeramente a
medida que transcurre el tiempo; estas observaciones se aprecian mejor en
las gráficas de la figura Nº 10. Este tratamiento se realizó en la segunda
corrida, durante 30 minutos, con caudal de vapor de 40% (3Kg/h) y
alimentación de 2,5 L.
En la tabla Nº 11, se reporta los resultados de las temperatura durante el
proceso térmico, observando que las termoresistencias en el punto 01su
temperatura se incrementa lentamente, mientras que en los puntos 02, 03,
04 y 06 las temperaturas varían lentamente; en el punto 05 la temperatura es
constante a medida que transcurre el tiempo; estas observaciones se
aprecian mejor en las gráficas de la figura Nº 11. Este tratamiento se realizó
en la segunda corrida, durante 30 minutos, con caudal de vapor de 50% (7,5
Kg/h) y alimentación de 2,0 L.
En la tabla Nº 12, se muestran los resultados de las temperatura durante el
proceso térmico, observando que las termoresistencias en el punto 01la
temperatura se incrementa lentamente, mientras que en los puntos 02, 03 y
04 las temperaturas varían lentamente; en el punto 05 la temperatura es
constante y en el punto 06 la temperatura se incremente ligeramente a
medida que transcurre el tiempo; estas observaciones se aprecian mejor en
las gráficas de la figura Nº 12. Este tratamiento se realizó en la tercera
corrida, durante 30 minutos, con caudal de vapor de 60% (9,0Kg/h) y
alimentación de 2,5 L.
En la tabla Nº 13 se reportan los resultados de las temperatura durante el
tratamiento térmico, observando que las termoresistencias en el punto 01y
06 las temperaturas se incrementan ligeramente, mientras que en los puntos
02, 03 y 04 las temperaturas varían lentamente; en el punto 05 la temperatura
es constante a medida que transcurre el tiempo; estas observaciones se
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
41
aprecian mejor en las gráficas de la figura Nº 13. Este tratamiento se realizó
en la tercera corrida, durante 30 minutos, con caudal de vapor de 70%
(10,5Kg/h) y alimentación de 2,5 L.
En la tabla Nº 14, representan los valores obtenidos de los análisis físicos y
químicos del producto concentrado (zumo) de lima; analizando estos valores
se observa que los sólidos solubles (ºBrix) se incrementan en la medida que
se aumenta el caudal de vapor; el pH varia lentamente con tendencia a
disminuir a medida que se aumenta el caudal de vapor; acidez titulable (ac.
cítrico) se mantiene ligeramente constante cada vez que se incrementa el
caudal de vapor; el ácido ascórbico (mg/g) aumenta ligeramente con
tendencia a disminuir cuando se aumenta el caudal de vapor; los azucares
reductores (%glucosa) disminuyen ligeramente a medida que aumentamos
el caudal de vapor. Estas fluctuaciones de resultados, se aprecia mejor en
las gráficas de la figura Nº 14, las variaciones de valores se debe
específicamente a la eliminación del amargor característico del zumo (jugo)
de lima como resultado de los aumentos de caudales de vapor durante 30
minutos por cada etapa del proceso.
En la tabla Nº 15, se muestran los resultados microbiológicos cuando se
aplican tratamiento térmico (vapor), según esta referencia se ensayaron 3
pruebas o corridas durante 30 minutos, usando caudales de vapores de
3kg/h, 6kg/h, 7,5kg/h, 9kg/h, 10,5kg/h y 13,5kg/h.
Cuando se suministra 9kg/h de vapor, logrando controlar totalmente los
microorganismos durante 30 minutos.
En la tabla Nº 16, se informa los controles organolépticos del producto
concentrado de lima; el producto tratado con vapor de 3kg/h era casi normal
al producto inicial; el producto tratado con vapor de 6kg/h es regularmente
aceptable por el color verde y sabor poco amargo; el producto tratado con
vapor de 7,5kg/h era bueno tenía color anaranjado medio y ligeramente
amargo; el producto tratado con vapor de 9kg/h era muy bueno por su color
anaranjado, buen sabor libre de amargo, aromático; el producto tratado con
vapor de 10,5kg/h tenia las mismas características que el producto tratado
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
42
con vapor de 6kg/h; el producto tratado con vapor de 13,5kg/h fue rechazado
por tener un color oscuro acaramelado.
Evaluando la tabla de calificaciones el producto concentrado tratado con
9kg/h de vapor posee mejores atributos de aceptación.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
43
CAPITULO V
V. CONCLUSIONES
El producto concentrado (zumo) de lima posee un alto contenido de ácido
ascórbico, proteínas, calorías, minerales, carbohidratos, etc. Por sus
propiedades y beneficios se convierte en un producto altamente nutritivo.
Los parámetros físicos y químicos en el producto concentrado de lima, es un
indicador para su industrialización (pH < 4,0 y vitamina C 29,4 mg/100g)
Los tratamientos térmicos (vapor) son procesos que dan buenos resultados
en la obtención de productos concentrados frutas cítricas, mejorando
notablemente las características organolépticas cuando se reduce la carga
microbiana.
Cuando se aplica tratamientos con vapor de 9kg/h durante 30 minutos,
alimentación de 2.5 L, temperatura ligeramente variable (20 < T > 120), agua
de enfriamiento de 200 l/h; entonces se logra el control total de los
microorganismos.
La optimización se comprobó cuando se realizaron los análisis
microbiológicos y sensoriales del producto concentrado en condiciones
ambientales.
Las pruebas físico – químicas y las pruebas sensoriales practicadas al
producto concentrado y comparado con las pruebas iniciales del concentrado
revelaron diferencias significativas como consecuencia del contenido de
amargor que posee el jugo de lima.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
44
CAPITULO VI
VI. RECOMENDACIONES
Promover la comercialización del concentrado de lima con este tratamiento y
abaratar su costo de consumo.
Incentivar los estudios de investigación en el uso de evaporadores de simple
efecto para concentrar zumos de otras variedades de frutas cítricas.
Efectuar proyectos de prefactibilidad para la creación de industrias de
productos concentrados al estado natural.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
45
BIBLIOGRAFIA
- A.O.A.C., offical methodos of analysis of the association of oficial analyical
chemistry. Washington – EEUU. 1980; pag 145, 365 y 522 - Avilán, L. y C. Rengifo. 1988. Los cítricos. 1era. edición. Editorial América.
Caracas, Ven. p. 56. - Álvarez Prada, V. "Clarificación y concentración de zumo de manzana mediante
microfiltración, ultrafiltración y ósmosis inversa". Tesis doctoral. Universidad de
Oviedo, España. 1996. (Inédita) - Brennan, J. G.: “Las Operaciones de la Ingeniería de los alimentos”, 2da edición,
edit. Acribia, Zaragoza – España 1980. Pag. 395, 403. - Be Miller, J. N. “An Introduction to Pectin’s: Structure and Propierties” Chapter
1 en "Chemistry and Function of Pectin’s". Fishman, M. L. and Jean, J. J. ACS
Symposium Series. Washington. 1995: 2-12. - Braverman, J. B. S. "Los Agrios y sus Derivados". Aguilar S. A. de Ediciones.
Madrid.1952 - Calzada Benza, José: “Frutales Nativos”, Universidad Nacional Agraria – La
Molina, Lima – Perú, 1980. Pag. 540, 690 - Callazos Carlos Ch, White Philip L. White Hida S.: “La composición de alimentos
de mayor consume en el Perú”. 6ta edición, ministerio de Salud – Instituto
Nacional de Nutrición, Lima –Perú. 1993. Pag. 15 - Claver, S. M.: “Problemas Elementales de Física y Química”. 1era edición, Edit.
Donat, Madrid – España, 1957, Pag. 4 – 83. - Cheftel, J. C.: “Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos”, 2da
edición, edit. Acribia, Zaragoza – España. 1980, pag. 251, 277. - Cheryan, M. "Ultrafiltration Handbook". Technomic, Pub, Pennsilvania. 1986 - Gianola, C. “La Industria del Chocolate, Bombones, Caramelos y Confitería”.
Editorial Paraninfo S. A. Madrid. 1986. - Grossmann Y.; Sargent R. “Optimum Design of Multipurpose Chemical Plants”.
Ind. Engng Chem Process Des. Dev. 1979. 18(2): 343-348.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
46
- Gharagozloo M, Doroudchi M, Ghaderi A. Effects of Citrus aurantifolia
concentrated extract on the spontaneous proliferation of MDA-MB-453 and
RPMI-8866 tumor cell lines. Phytomedicine. 2002; 9(5):475-477.
- Itintec: “Métodos de ensayo para jugos y néctares de frutas”, Lima – Perú, 1969.
Pag. 1 – 5, 27.
- Jackson, M. L.:”Análisis Químicos de suelos”. 3era edición: edit. Omega S.A.,
Barcelona – España, 1984, pag. 209, 526.
- Jay James, M.: “Microbiología Moderna de los Alimentos”. 1era. Edición, edit.
Acribia Zaragoza – España, 1978. Pag. 236, 290, 402, 408.
- León Jorge: “Fundamento Botánico de los Cultivos Tropicales”. Instituto
Interamericano de Ciencias Agrícolas de la OEA. 1era edición, edit. Itca, San
Jose – Costa Rica, 1968. Pag. 189, 190.
- Marchetti, J.L. “Optimun Cycle Time in Semi-Batch Ultrafiltration Systems”.
Chem. Eng. Comm. 1994, 29: 217–225. - Mostacero León, José; García Alarco, Ernesto; Mejía Coico, Fredy: “Botánica
Sistemática Fanerogamia, 1era edición, Facultad de Ciencias Biológicas – UNT,
Perú, 1980, Pag. 180 - Murcia MA, Jimenez AM, Martinez-Tome M. Evaluation of the antioxidant
properties of Mediterranean and tropical fruits compared with common food
additives. J Food Prot. 2001; 64(12):2037-2046.
- Núñez Lemos, A. "Caracterización de membranas sintéticas de ultrafiltración
fabricadas en el laboratorio para aplicaciones alimentarias". Tesis doctoral.
Universidad Politécnica de Valencia, España. 1992. (Inédita) - Pilgrim, G. W., Walter, R. H. and Oakenfull, D. G. “Jams, Jellies, and Preserves”
Chapter 2 en "The Chemistry and Technology of Pectin", Walter, R. H. Academic
Press. Inc. San Diego. 1991: 23-50. - Pareja Montaña, Manuel: “Basic Food Microbiology”. Barcelona – España, Pag.
396, 405, 935. - Pearson, D.: “Mecánica de Laboratorio para el Análisis de Alimentos”. 1era
edición, edit. Acribia, Zaragoza – España. Pag. 43, 44, 68, 83, 277.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
47
- Salomone, H. E.; Iribarren, O. A. “Posynomial Modeling of Batch Plants. A
Procedure to include process decisión variables”. Computer and Chemical
Engineering, 16 (3), 1992: 173-184. - Swingle, W. y P. Reece. 1967. The botany of citrus and its wild relatives. In: W.
Reuther; L. Batchelor; H. Webber (Eds.). The Citrus Industry. Vol. I. Berkeley
University of California. p. 190-430. - Sinclair, W. R. "The Biochemistry and Physiology of the Lemon and other Citrus
Fruits". Division of Agriculture and Natural Resources. University of California.
Oakland. 1984. - Stechina, D. “Estudios de obtención de pectina aplicando procesos de
membrana”. Tesis de Magíster. U.N.L. 2005. (inédita). - Stechina D., Pauletti M.; Coutaz V. “Ultrafiltration of Pectin Extract as Influenced
by Operating Variables in Permeate Flow”. Food Science and Food
Biotechnology in Developing Countries. Saltillo, México, 2006: 108-112. - Treybal, R. “Operaciones de trasferencia de masa” 2º Edición. McGraw-Hill.
1980 - Venier, A.M.; Stechina, D.E. "Tecnología de Membranas en la Industria
Alimentaria". SECYT. 1985. - Willard, H.; Merrit, L. y Johndead: “Métodos Instrumentales de Análisis”. 1era.
Edición, edit. Continental S.A., México 1974, Pag. 432. - Yon de Prentice, M. J. y Col: “Guía de Practicas de Farmacognosia”. Dpto. de
Farmacotecnica – UNT. 1983, Pag. 41.
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
48
ANEXOS
I. ANALISIS DE LA MATERIA PRIMA
1. Calculo de los Parámetros Físicos.
a. Determinación de la densidad (ρ):
Lectura directa en el Densímetro: 1,0083
b. Determinación del pH:
Lectura directa en el potenciómetro: 3,2
c. Determinación de los sólidos solubles:
Lectura en el Densímetro: ºBrix = 14,5
d. Determinación de solidos totales (ST):
%𝑆𝑇 = 𝑊𝑚.𝑡
𝑊𝑚 𝑥 100
Dónde:
Wm.t: Peso de solidos totales, gr
Wm.t: Wdesecado - Wtara
Wm.t: 57,1652 – 55,4125 = 1,7527 gr
Wm: Peso muestra: 11,5689 gr
%𝑆𝑇 = 1,7527𝑔𝑟
11,5689 𝑥 100 = 15,15%
e. Determinación de humedad:
% 𝑯𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅 = 𝑾𝒂𝒈𝒖𝒂
𝑾𝒛𝒖𝒎𝒐 𝒙 𝟏𝟎𝟎
Dónde:
Wagua = Wbruto - Wseco
Wagua = 68,1001 – 57,1652 = 10,9349 gr
Wzumo= 11,5689 gr
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
49
% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 10,9349 𝑔𝑟
11,5689 𝑔𝑟 𝑥 100 = 94,52%
f. Determinación de solidos insolubles (SI):
Si % ST = % SS + % SI
Entonces % SI = % ST - % SS
% SI = 15,15 – 14,50 = 0,65 %
g. Determinación de sacarosa:
% Sacarosa = 0,95 (% ART - % ARI)
Dónde:
ARI: Azucares reductores iniciales; 6,16 %
ART: Azucares reductores finales; 10,54 %
% Sacarosa = 0,95(10,54 % – 6,16 %)
% Sacarosa = 4,16 %
h. Determinación del índice de madurez (IM):
𝐼𝑀 = % 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒𝑠
% 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧
𝐼𝑀 = 15,15
0,764= 19,83
i. Determinación de cenizas:
% 𝐶𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠 = 𝑊𝑐𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠
𝑊𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
50
Dónde:
Wmuestra = 21,4563 gr
Wceniza = Wcalcinado - Wtara
Wceniza = 43,0559 gr – 42,8735 gr
Wceniza = 0,1824 gr
% 𝐶𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠 = 0,1824 𝑔𝑟
21,4563 𝑥 100 = 0,85 %
j. Determinación de la viscosidad (µ):
µ = T (Ssb – Gmf) x 0,0791
Dónde:
T = Tiempo de caída: 78,52 s.
Ssb = Gravedad especifica de la bolita; 2,2215 gr/ml.
Gmf = Gravedad especifica del fluido; 1,0083 gr/ml.
µ = 78,52 (2,2215 – 1,0083) 0,0791
µ = 7,535 cp
2. Calculo de los parámetros químicos
a. Determinación de la acidez valorable:
% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 = 𝐺 𝑥 0,007
𝑉 𝑥 100
Dónde:
G: Gasto de NaOH 0,1 N; 4,9 ml.
Volumen de muestra; 4,485 ml.
% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 = 4,9 𝑥 0,007
4,485 𝑥 100 = 0,764
b. Determinación del ácido ascórbico
1 ml I2 0,0333 N = 2,93 mg Vitamina C
% 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑐𝑜𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 = 𝐺 𝑥 2,93
𝑊 𝑥 100
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
51
Dónde:
G: Gasto de I2 (0,0333 N); 0,85 ml.
W: Peso muestra; 10 gr.
% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑐𝑜𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 = 0,85 𝑚𝑙 𝑥 2,93
10 𝑔𝑟 𝑥 100
% Ácido ascórbico = 24,91 mg Vit. C/100 gr
c. Determinación de azucares reductores antes de la inversión
(ARI):
Concentración de ARI = 2 gr/100 ml solución
% 𝐴𝑅𝐼 = 𝐹 𝑥 0,1
𝐺 𝑥 𝑊 𝑥 100
Dónde:
F = Factor de azúcar invertido (sin sacarosa)
F = ʄ (gr. Sacarosa aparente/100 ml; gasto)
G = Gasto de solución de muestra de zumo; 39,5 ml.
W = Peso muestra; 2 gr 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
100 𝑚𝑙= 𝑃𝑜𝑙 𝐴𝑅𝐼 𝑥 𝑔𝑟 𝐶𝑜𝑛𝑐.
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
100 𝑚𝑙= 0,02 𝑥 2 = 0,04
F = ʄ (0,04; 39,5) de tablas F = 48,70
% 𝐴𝑅𝐼 = 48,70 𝑥 0,1
39,5 𝑥 2 𝑥 100 = 6,16
d. Determinación de azucares reductores después de la inversión
(ARD)
Concentración ARD = 3 gr/200 ml = 1,5 gr/100 ml
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
52
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
100 𝑚𝑙= 0,00 (𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑜)
F = ʄ (0,00; 27,5) de tablas F = 43,50
% 𝐴𝑅𝐼 = 43,50 𝑥 0,1
27,5 𝑥 1,5 𝑥 100 = 10,54
e. Determinación de azucares totales (AT):
% AT = % ARI + % Sacarosa
% AT = 6,16 + 4,16 = 10,32
f. Determinación de azucares reductores fermentables (ARF):
% ARF = % AT - % ARNF
Dónde:
AT: Azucares totales
ARNT: Azucares reductores no fermentables
% 𝐴𝑅𝑁𝐹 = 𝑚𝑔. 𝑎𝑧𝑢𝑐𝑎𝑟 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑑𝑜
𝑚𝑔. 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑥 100
mg. Azúcar invertido = ʄ (Consumo de Na2S2O3 0,1 N)
Consumo de Na2S2O3 0,1 N = a – b
Dónde:
a: Blanco; 27,4 ml
b: Muestra; 26,8 ml
Consumo de Na2S2O3 0,1 N = 27,4 – 26,8 = 0,6 ml
mg. Azúcar invertido = ʄ (0,6 ml de Na2S2O3 0,1 N)
De tabla mg. azúcar invertido = 2,3 mg
𝑚𝑔 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 = 9,6 𝑔
200 𝑚𝑙 𝑥 25 𝑚𝑙 𝑥
1000 𝑚𝑔
1 𝑔= 1200 𝑚𝑔
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
53
% 𝐴𝑅𝑁𝐹 = 2,3 𝑚𝑔
1200 𝑚𝑔 𝑥 100 = 0,19 %
% ARF = 10,32 – 0,19 = 10,13 %
g. Determinación de proteínas
% proteínas = % N2 x f’
Dónde:
f' = Factor de proteínas; 6,25
% 𝑁2 = [𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 − 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜] 𝑁 𝑥 𝑓
𝑊 𝑥 100
Dónde:
Muestra: V1F – G1F*
Blanco: V2F – G2F**
V1: Volumen de HCl 0,1 N; 50 ml
G1: Gasto de NaOH 0,1 N; 44,5 ml
V2: Volumen de HCl 0,1 N; 50 ml
G2: Gasto de NaOH 0,1 N; 54,8 ml
F*: Factor de HCl 0,1 N; 0,9852
F**: Factor de NaOH 0,1 N; 0,9662
W: Peso de muestra; 5 gr.
F: Factor de N2; 0,014
N: Normalidad de los reactivos; 0,1
Muestra = 50 x 0,9852 – 44,5 x 0,9662 = 6,26410
Blanco = 50 x 0,9852 – 54,8 x 0,9662 = - 3,68776
% 𝑁2 = [6,26410−(−3,68776)](0,1)(0,014)
5 𝑥 100 = 0,2786 %
% Proteínas = 0,2786 x 6,25 = 1,74 %
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
54
h. Determinación de almidón:
% Almidón = % AR x 0,94
Dónde:
AR: Azucares reductores
% 𝐴𝑅 = [(𝐺1𝑓1 − 𝐺2𝑓2) − 𝑎0]
𝑊 𝑥 100
Dónde:
G1: Gasto de I2 0,0333 N; 9 ml
G2: Gasto de Na2S2O3 0,0333 N; 5,8 ml
f1: Factor de I2 0,0333 N; 0,9982
f2: Factor de Na2S2O3 0,0333 N; 1,0050
a0: Factor de Muller; 0.3417
W: Peso muestra; 500 mg
% 𝐴𝑅 = [(9 𝑥 0,9882 − 5,8 𝑥 1,005) − 0,3417]
500 𝑥 100
% AR = 0,544
% Almidón = 0,544 x 0,94 = 0,511 %
i. Determinación de cloruros
1 ml AgNO3 0,0171 N = 0,60705 mg Cl-
% 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑢𝑟𝑜𝑠 = 𝐺. 𝑓. 0,60705
𝑊 𝑥 100
Dónde:
G: Gasto AgNO3 0,0171 N; 0,25 ml
f: Factor AgNO3 0,0171 N; 0,9713
W: Peso muestra; 1,03843 g
% 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑢𝑟𝑜𝑠 = 0,25 𝑥 0,9713 𝑥 0,60705
1,03843 𝑥 100 = 14,19 %
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
55
j. Determinación de Calcio:
1 ml de EDTA 0,02 N = 0,4 mg Ca2+
% 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑖𝑜 = 𝐺 𝑥 𝑓 𝑥 0,4
𝑊 𝑥 100
Dónde:
G = Gasto EDTA 0,02 N; 2,20 ml
f: Factor EDTA 0,02 N; 1,0028
W: Peso muestra; 5 g
% 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑖𝑜 = 2,20 𝑥 1,0028 𝑥 0,4
5 𝑥 100 = 17,649 %
II. ANALISIS DEL PRODUCTO
Se tomó el producto concentrado tratado con 3 kg/h de vapor para los
respectivos análisis.
1. Determinación de solidos solubles
Lectura en el densímetro ºBrix = 16,5 % solidos
2. Determinación de la acidez valorable total:
% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 = 𝐺 𝑥 0,007
𝑉 𝑥 100
Dónde:
G: Gasto de NaOH 0,1 N; 7,5 ml.
Volumen de muestra; 4,475 ml.
% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 = 7,5 𝑥 0,007
4,475 𝑥 100 = 1,17 %
3. Determinación del pH:
Lectura directa del densímetro = 3,22
4. Determinación de azucares reductores antes de la inversión (ARI):
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT
56
Concentración de ARI = 2 gr/100 ml solución
% 𝐴𝑅𝐼 = 𝐹 𝑥 0,1
𝐺 𝑥 𝑊 𝑥 100
Dónde:
F = Factor de azúcar invertido (sin sacarosa)
F = ʄ (gr. Sacarosa aparente/100 ml; gasto)
G = Gasto de solución de muestra de zumo; 28,5 ml.
W = Peso muestra; 2 gr 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
100 𝑚𝑙= 𝑃𝑜𝑙 𝐴𝑅𝐼 𝑥 𝑔𝑟 𝐶𝑜𝑛𝑐.
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
100 𝑚𝑙= 0,02 𝑥 2 = 0,04
F = ʄ (0,04; 28,5) de tablas F = 47,424
% 𝐴𝑅𝐼 = 47,424 𝑥 0,1
28,5 𝑥 2 𝑥 100 = 8,32 %
5. Determinación del ácido ascórbico:
1 ml I2 0,0333 N = 2,93 mg Vitamina C
% 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑐𝑜𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 = 𝐺 𝑥 2,93
𝑊 𝑥 100
Dónde:
G: Gasto de I2 (0,0333 N); 0,90 ml.
W: Peso muestra; 10 gr.
% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑐𝑜𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 = 0,90 𝑚𝑙 𝑥 2,93
10 𝑔𝑟 𝑥 100
% Ácido ascórbico = 26,37 mg Vit. C/100 gr
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
Bibliot
eca d
e Ing
enier
ía Quím
ica U
NT