Practica Nº 1 Operaciones Preliminares
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Universidad Tecnológica EquinoccialExtensión Santo Domingo
“Arturo Ruiz Mora”
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍACARRERA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Informe de Reproducción y Mejoramiento Animal # 3
TEMA: “Operaciones unitarias preliminares de proceso”
DOCENTE:
Ing. Karina Cuenca
ALUMNO:
Juan Daniel Jiménez T.
FECHA:
06 – 07 – 2015
PERÍODO:
Abril – Agosto
Practica Nº 1
Práctica: Operaciones unitarias preliminares de proceso
Tema: Operaciones de acondicionamiento de las materias primas de frutas y hortalizas para
la obtención de productos mínimamente procesados.
Objetivos:
1. Seleccionar la fruta u hortaliza en cuanto a condiciones de calidad
2. Establecer características físico químicas de la fruta u hortaliza (ºBrix, pH y acidez)
3. Determinar el rendimiento del proceso de adecuación de la materia prima
4. Establecer el balance de materia de la fruta u hortaliza
Teorías:
Selección.- Una vez que la materia prima está limpia, se procede a la selección, es
decir, a separar el material que realmente se utilizará en el proceso del que presenta
algún defecto que lo transforma en material de segunda por lo que será destinado a un
uso diferente o simplemente eliminado.
Esta selección se realiza en una mesa adecuada a tal propósito o en una cinta
transportadora en el caso de contar con una instalación de pequeña escala semi-
mecanizada. Se trata, entonces, de separar toda fruta u hortaliza que no presente
uniformidad con el lote, en cuanto a madurez, color, forma, tamaño, o presencia de
daño mecánico o microbiológico (Warner, 1993).
Algunas veces para apreciar la uniformidad o la calidad de un material es necesario
cortarlo en dos para verificar su interior. La uniformidad es un factor de calidad
relevante, ya que se le da la mayor importancia a que el material sea homogéneo y
uniforme. La selección cumple la función de producir tal homogeneidad.
Lavado.- El lavado es una operación que generalmente constituye el punto de partida
de cualquier proceso de producción para frutas y hortalizas. Normalmente es una
operación que a pequeña escala se realiza en estanques con agua recirculante o
simplemente con agua detenida que se reemplaza continuamente (Warner, 1993).
La operación consiste en eliminar la suciedad que el material trae consigo antes que
entre a la línea de proceso, evitando así complicaciones derivadas de la contaminación
que la materia prima puede contener. Este lavado debe realizarse con agua limpia, lo
más pura posible y de ser necesario potabilizada mediante la adición de hipoclorito de
sodio, a razón de 10 ml de solución al 10% por cada 100 litros de agua.
Es aconsejable ayudarse con implementos que permitan una limpieza adecuada del
material, de manera de evitar que la suciedad pase a las etapas siguientes del proceso.
Pelado.- Es otra operación que se realiza regularmente. Consiste en la remoción de la
piel de la fruta u hortaliza. Esta operación puede realizarse por medios físicos como el
uso de cuchillos o aparatos similares, también con el uso del calor; o mediante métodos
químicos que consisten básicamente en producir la descomposición de la pared celular
de las células externas, de la cutícula, de modo de remover la piel por pérdida de
integridad de los tejidos (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).
El pelado es una operación que permite una mejor presentación del producto, al mismo
tiempo que favorece la calidad sensorial al eliminar material de textura más firme y
áspera al consumo. Además, la piel muchas veces presenta un color que es afectado por
los procesos térmicos normalmente usados en los métodos de conservación.
Troceado.- Una operación usualmente incluida en los diversos procesos de
conservación, es el trozado. Esta es una operación que permite alcanzar diversos
objetivos, como la uniformidad en la penetración del calor en los procesos térmicos, la
uniformidad en el secado y la mejor presentación en el envasado al lograr una mayor
uniformidad en formas y pesos por envase. En el caso específico del secado, el trozado
favorece la relación superficie/volumen, lo que aumenta la eficacia del proceso
(Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).
El trozado debe realizarse teniendo dos cuidados especiales. En primer lugar, se debe
contar con herramientas o equipos trozadores que produzcan cortes limpios y nítidos
que no involucren, en lo posible, más que unas pocas capas de células, es decir, que no
produzcan un daño masivo en el tejido, para evitar los efectos perjudiciales de un
cambio de color y subsecuentemente un cambio en el sabor del producto. Además, el
trozado debe ser realizado de tal modo que permita obtener un rendimiento industrial
conveniente. Siempre se debe buscar la forma de obtener un trozado que entregue la
mayor cantidad posible de material aprovechable.
Escaldado.- Es otra operación de amplio uso en el procesamiento de frutas y
hortalizas. Corresponde a un tratamiento térmico usado con el propósito de acondicionar el
material en diversos sentidos: ablandarlo para obtener un mejor llenado de los envases,
inactivar enzimas deteriorantes causantes de malos olores, malos sabores y fallas del color
natural del producto.
Esta es una operación que debe ser cuidadosa, es decir, debe ser muy controlada en cuanto
a la magnitud del tratamiento térmico en nivel de temperatura y período de aplicación.
Además, el tratamiento debe ser detenido en forma rápida mediante un enfriamiento
eficiente. Siempre es preferible un tratamiento de alta temperatura por un período corto.
Además, es mejor un escaldado realizado mediante el uso de vapor, que el uso de agua
caliente, debido principalmente a la pérdida de sólidos solubles, como las vitaminas
hidrosolubles, que ocurren en el segundo caso (Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).
La forma más común de efectuar este tratamiento es sumergiendo el producto contenido en
una bolsa o en un canasto en un baño de agua hirviendo o en una olla que tenga una
pequeña porción de agua formando una atmósfera de vapor saturado a alta temperatura. En
un sistema más mecanizado, se puede usar un túnel de vapor con cinta continua o un
transportador de cadena que se sumerge en un baño de agua caliente. En ambos casos se
usa un juego de duchas de agua para el enfriamiento.
Las operaciones antes descritas, son de aplicación general, en diversos procesos. Sin
embargo, existen algunas que son de aplicación más específica como el descarozado, el
descorazonado, el palpado y otras que deben ser estudiadas con cuidado en cada caso para
establecer la mejor forma de llevarlas a cabo. Desarrollar una descripción detallada de cada
una de ellas es imposible dentro de los límites del presente manual, por lo tanto se
recomienda usar los mismos criterios generales de calidad ya descritos para implementar
dichas operaciones específicas.
Materiales:
Materiales Cantidad
Bandejas plásticas 25
Tablas de madera para picar 3
Pelador manual 2
Cucharas 2
Termómetro 1
Tina plástica 3
Cuchillos 3
Ollas de aluminio 1
Paño 3
Balanza 2
Sustancias:
Sustancias Cantidad
Uvillas 1 lb
Brocoli 1 entero
NaOH 0.9 ml Brocoli – 1,6 ml uvillas
Fenolftaleín
a
1 gota para cada muestra
Procedimiento:
Elaboración de bandejas con verduras.
Se tomó el vegetal y se pesó con todas sus partes intactas. Se separó las partes útiles de
los vegetales (brócoli, zanahoria, coliflor y choclo) con las que se preparó las bandejas
de verduras.
En el caso del brócoli se separó toda la estructura de tallos dejando el área foliar
comestible, luego se troceo en 3 tipos distintos de tamaño el vegetal, mismos que
tenían tamaño grande, mediano y pequeño; luego se pesaron las partes útiles y por
diferencia de peso inicial se determinó la cantidad de desechos; posteriormente se tomó
1 litro de agua esterilizada para realizar el lavado de los trozos que se los clasifico de
acuerdo a su calidad y tamaño previamente. Se los dejo escurrir por el lapso de 5
minutos aproximadamente para eliminar toda el agua del lavado.
Se tomó 4 a 5 gotas de agua esterilizada más un trozo pequeño del vegetal, se aplasto
hasta extraer fluidos propios del vegetal que posteriormente se colocó en el
instrumento lector de grados Brix. De manera inmediata se tomaron los fluidos
sobrantes depositados en un vaso plástico pequeño y se procedió a realizar la técnica de
titulación. En un matraz de Erlenmeyer se depositó por medio de una probeta 1 ml de
los fluidos del vegetal,se añadió 1 gota de feloftaleina y luego se aforo con agua
esterilizada a 100 ml y se añadió 0.9 ml hidróxido de Sodio hasta lograr el cambio de
coloración a rosa.
Se midió el contenido de pH con los fluidos extraídos del vegetal con el instrumento
adecuado, se introdujo el medidor en agua para estabilizar el pH, posteriormente se
sumergió el medido en el vaso con fluidos del vegetal y el resultado arrojado fu de 7,11
pH.
Finalmente se tomó 3 bandejas plásticas y se colocó los distintos tipos de vegetales de
acuerdo a tamaños específicos, logrando una distribución homogénea y ordenada, se
procedió a pesar cada bandeja de manera individual y se la sello con papel plástico
transparente para la presentación final.
Elaboración de bandejas con frutas
Se tomaron las diferentes frutas (fresas, uvillas, uvas, piña) y se separó las partes útiles
de las mismas con las que posteriormente se prepararon las bandejas.
Con la uvilla se separó toda la hoja y tallos que cubren a la fruta comestible, luego se
pesó los desechos y la fruta por separado. Se tomó 1 litro de agua esterilizada con una
jarra plástica con capacidad de 1lt. Posteriormente en un recipiente plástico se procedió
a lavar las frutas de manera que las impurezas se eliminaron, como siguiente paso se
dejó escurrir las frutas en un colador plástico por el lapso de 5 minutos
aproximadamente para lograr la eliminación de toda el agua restante.
Se tomó un par de uvillas y se las trituro en un vaso plástico para obtener los fluidos de
la fruta. Luego se tomó una cantidad mínima del sumo de la fruta y se vertió este en el
lente del instrumental para medir los grados Brix el cual arrojo como resultado 16,5%.
Posteriormente se tomó el resto del sumo de la fruta para realizar el proceso de
titulación que se inició tomando 1 ml de sumo que se vertió con una probeta graduada
en el matraz de Erlenmeyer, se añadió 1 gota de fenolftaleína y luego se aforo el
contenido a 100 ml con agua esterilizada y se añadió 1,6 ml de hidróxido de sodio
hasta lograr el cambio de coloración de la solución a rosa.
Posteriormente se midió el contenido de pH con el zumo de la fruta mediante el
instrumental adecuado, se introdujo el medido en agua para estabilizar el pH,
posteriormente se sumergió el medidor en el vaso con el zumo de la fruta y el resultado
arrojado fue 4,11 pH.
Finalmente se tomó 3 bandejas plásticas y se colocó los distintos tipos de frutas de
acuerdo a tamaños específicos, logrando una distribución homogénea y ordenada, se
procedió a pesar cada bandeja de manera individual y se la sello con papel plástico
transparente para la presentación final.
Cálculos:
Brócoli:
Contiene Ácido Fólico = 3 eq-g normalidad =0,0576
(Volumen de NaOH * normalidad del NaOH * normalidad de ac. Fólico / 0,1gr) * 100
(0.9 * 0,01 * 0,0576 / 0,1g muestra * 100) = 5,18% acidez brócoli
Uvilla:
Contiene Acido Málico = 3 eq-g
(Volumen de NaOH * normalidad del NaOH * normalidad de ac. Fólico / 0,1gr) * 100
(1.6 * 0,01 * 0,0510 / 0,1g muestra * 100) = 8.16 % acidez uvilla
Resultados:
Luego de procesar la hortaliza (brócoli) que inicialmente pesó 848 gramos, se obtuvo como
materia prima viable el total de 212,152 g para la elaboración de las bandejas con verduras.
Mientras que como desechos organicos entre tallos y hojas se obtuvo un total de 635,85 g
provenientes del brócoli.
Con la fruta (uvilla) que inicialmente tuvo un peso de 228 gramos, se obtuvo como materia
prima viable 126 g. para la elaboración de las bandejas de frutas. Mientras que como
desechos organicos se obruvo como resultado un total de 102 g. proveniente de la uvilla.
El peso de las bandejas multiverduras ocilo entre 248 g. hasta 292g., por otro lado la
bandeja de verduras escaldadas fue de 302 g.
En cuanto a las bandejas de frutas, estas obtuvieron un peso de 314 g.
Conclusión:
Luego del procesamiento de frutas y hortalizas puedo concluir que, las pérdidas de
materia prima por desechos en frutas y hortalizas respectivamente son elevadas, lo
que resulta ciertos inconvenientes si una industria se dedica a este tipo de procesos
Es importante mencionar que la asepsia durante el procesamiento de frutas y
hortalizas es muy relevante ya que se debe cuidar los procesos de lavado, trozado,
escaldado, etc. Para así garantizar la calidad e inocuidad del producto.
Se debe manejar todos los instrumentos con total asepsia para así lograr evitar la
contaminación cruzada de gérmenes, bacterias o solidos que pueden darse por el
procesamiento de frutas y hortalizas respectivamente.
Se deben realizar los procesos de selección de materia prima de manera adecuada
para garantizar la calidad del producto y el rendimiento del mismo al procesarlo.
Se debe organizar de manera armónica las diferentes hortalizas y frutas
respectivamente para que generar atracción visual hacia el cliente o consumidor
quien determina si el producto es o no comercial y aceptable.
Anexos:
Materiales utilizados en la práctica.
BrixometroPesaje de la materia
prima en bruto.
Troceado y selección por tamaños de hortalizas
Lavado Lavado de tallos
Escurrimiento de hortalizas
Pesaje de materia prima viable
Materia prima pesada para el proceso de escaldado
Extracción de sumo de la
hortaliza
Vertiendo el sumo en el
brixometroToma de grados Brix
Verificación de temperatura
óptima para escaldadoEscaldado de hortaliza
Toma de muestra para
proceso de titulación
Vertiendo 1ml de muestra
hortalizaFenolftaleína para titulación
Añadiendo 1 gota de
fenolftaleína en el matraz.
Añadiendo NaOH para
proceso de titulación
Verificación de cambio de
color de la solución
Toma de pH en la muestra
del vegetal
Lectura de pH del sumo
de la verdura
Elaboración y
diferenciación de
bandejas de verduras
escaldadas y naturales
Pesaje de las bandejas de
hortalizas
Toma de peso de la
muestra de uvillas
Selección de fruta viable
para la elaboración de
bandejas.
Separación de materia
prima viable y desechos
orgánicos.
Pesaje de la materia
prima viable
Obtención de sumo de
fruta
Vertiendo el sumo en el
brixometro
Obtención de grados BrixToma de pH del sumo de
frutaLectura de pH de uvilla
Muestra para titulación
de frutaAdición de fenolftaleína
Verificación de cambio de
color para titulación
Elaboración de bandejas multifrutas Pesaje del producto final
Bibliografía:
Figueroa, F., Rojas, L., & Paltrinieri, G. (06 de 07 de 2015). FAO. Obtenido de
Procesamiento de frutas y hortalizas mediante metodos artesanales y de pequela
escala: http://www.fao.org/docrep/x5062s/x5062s00.htm
Garcia, E., Maza, K., & Meneses, M. (06 de 07 de 2015). Issuu.com. Obtenido de
http://issuu.com/jenriquemeneses/docs/informe_n___2__-_100_
Ruiz, S. (1990). Producción casera de dulces, jaleas y mermeladas. Olimpo.
Warner, E. (1993). Las conservas del año 2000. México: Leo.
Investigue:
Describa los tipos de lavado y limpieza en seco de frutas y hortalizas:
Tipos de Lavado:
Por Inmersión: La inmersión es el método de limpieza más versátil, particularmente se
utiliza para la limpieza de piezas con formas irregulares, configuraciones cilíndricas y
tubulares o cajas que no se puedan limpiar adecuadamente utilizando sistemas de aspersión.
Las formas de aplicación de éste método pueden variar desde la inmersión manual de una
pieza, agitación de una cesta conteniendo varias piezas en una cuba de inmersión a
temperatura ambiente, hasta instalaciones altamente automatizadas operando a
temperaturas elevadas con agitación controlada (Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).
Por Aspersión: es un método de amplia implantación debido a su efectividad, versatilidad
y bajo coste del equipamiento. La limpieza por vapor (en la cual una solución de limpieza
es inyectada en una corriente de vapor a alta presión) y la limpieza por aspersión (en la cual
un flujo elevado de la solución de limpieza es proyectado sobre la pieza a relativamente
baja presión) son dos modalidades específicas de aplicación de este método de limpieza
(Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).
La limpieza por aspersión se realiza mediante el bombeo de la solución de limpieza desde
un depósito a través de un sistema de conducción, proyectando mediante boquillas de
aspersión dicha solución sobre la superficie sucia.
Por Flotación: El método tiene como fundamento una diferencia de densidad o flotabilidad
entre las partes valiosas e indeseables de los productos a limpiar. Este principio puede
utilizarse para hacer a la vez una selección, ya que como en el caso de las manzanas, las
que estén podridas o magulladas se hunden en el agua mientras que las sanas flotan (Garcia,
Maza, & Meneses, 2015).
Tipos de Limpieza en Seco:
Tamizado: Es una operación básica en la que una mezcla de partículas sólidas de
diferentes tamaños se separa en dos o más fracciones pasándolas por un tamiz. Cada
fracción es más uniforme en tamaño que la mezcla original.
Un tamiz es una superficie que contiene cierto número de aperturas de igual tamaño, que
puede ser plano o cilíndrico. En principio los tamices son instrumentos para la separación
de mezclas de productos pulverulentos o granulares en intervalos de tamaño, que pueden
clasificarse como maquinas clasificadoras para frutas y verduras. Sin embargo se pueden
utilizar también como aparatos de limpieza que eliminan los contaminantes de tamaño
diferente al de las materias primas (Figueroa, Rojas, & Paltrinieri, 2015).
Limpieza por aspiración: La aspiración se usa con frecuencia para eliminar sustancias
extrañas de propiedades aerodinámicas distintas de las del material deseado. Los alimentos
a limpiar se incorporan a una corriente de aire de velocidad controlada que eliminara de
estos las sustancias contaminantes de distinta densidad que el producto entero. Las
maquinas basadas en este principio reciben el nombre de separadores o clasificadores de
aire. Normalmente se montan de forma que puedan crearse dos o más corrientes de aire de
distinta velocidad y con sistemas de descarga que permita utilizar la instalación como un
sistema de dos o más vías. En estos separadores la corriente media está constituida por el
producto limpio dejando atrás los contaminantes pesados (piedras, trozos de madera...), y
permitiendo que sigan flotando los más ligeros (tallos, cascaras, pelos...). Estas máquinas
son útiles para la separación de cereales, frutos secos y productos similares (Figueroa,
Rojas, & Paltrinieri, 2015).
Limpieza magnética: Los metales se eliminan mediante limpieza magnética. En su forma
más sencilla se lleva a cabo haciendo caer el producto contaminado sobre uno o más
imanes situados casi siempre en el armazón de las cintas transportadoras. Los separadores
magnéticos pueden adoptar la forma de tambores magnéticos o rejillas magnéticas, a través
de las que pasan los alimentos. Para la limpieza magnética se utilizan tanto imanes
permanentes como electroimanes. Los electroimanes son de más fácil limpieza ya que las
partículas adheridas se desprenden de ellos sin más que cortar la corriente eléctrica. Sin
embargo los imanes permanentes si no se inspecciona periódicamente pueden acumular una
considerable cantidad de contaminantes metálicos que pueden desprenderse y re contaminar
los alimentos. Los electroimanes son mucho más caros que los imanes permanentes y están
siempre sometidos al riesgo que supone el fallo de la corriente eléctrica (Figueroa, Rojas, &
Paltrinieri, 2015).
Limpieza por abrasión: la fricción entre las partículas de los alimentos o entre estos y las
partes móviles de los aparatos de limpieza se aprovecha para ablandar y remover los
contaminantes adheridos. Para este fin se utilizan tambores rotatorios vibradores, discos
abrasivos y cepillos rotatorios (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).
Limpieza electrostática: se basa en las diferencias de carga eléctrica de los diversos
materiales. Las partículas cargadas se separan por medio de rodillos, rejillas,... cargadas con
un potencial determinado de signo contrario (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).
Separación por rayos X: sirve para la detección de metales y otros tipos de contaminantes
sólidos en los productos envasados y de repostería. El alimento pasa a través de un escáner
de rayos X, un operador observa la imagen en una pantalla y detiene el transportador
cuando pasa una inclusión (Garcia, Maza, & Meneses, 2015).
Que función cumple la selección en los procesos agroindustriales e industriales?
La selección consiste en separar la materia prima en grupos con propiedades físicas diferentes.
Los alimentos seleccionados poseen los siguientes atributos esenciales:
1º- Son más adecuados para las operaciones mecanizadas
2º- Es necesario en procesos en los que la uniformidad de calor es crítica (por ejemplo en la pasterización y la esterilización) y resulta ventajoso en casos con la deshidratación y congelación.
3º- Permite controlar mejor los pesos con los que se llenan los envases de venta.
4º- Desde el punto de vista del consumidor son más atractivos y permiten servir porciones de tamaño uniforme
En que se fundamenta el pelado mediante métodos químicos y cual es su impacto
ambiental?
Este sistema consiste en sumergir o asperjar la materia prima que se va a pelar en una
solución diluida (2-20%) de hidróxido de sodio NaOH a temperaturas cercanas a la
ebullición durante periodos cortos de tiempo 2 – 8 minutos y muy controlados. El NaOH
desintegra la piel que se elimina posteriormente ya sea mediante agua o presión.
Este sistema tiene un impacto ambiental negativo debido a la producción de vertidos con
pH extremos y de elevada conductividad además de contaminar debido al contenido de sosa
(Ruiz, 1990).
La operación de secado permite alcanzar diversos objetivos en la industria alimentaría
cuáles son?
El secado de alimentos es un proceso de remoción de humedad. Su objetivo consiste en
mejorar la estabilidad de un producto al estar éste almacenado, con un mínimo de
requerimientos de empaque y reduciendo los pesos para su transportación (Ruiz, 1990).