Proceso de frutas cristalizadas: cascara de sandia y chayote (página 2)

Partes: 1, 2

De lo anterior se puede deducir que a mayor
concentración de solutos en un compartimento, que puede
ser una célula, mayor será la presión
osmótica que posea, es decir mayor será su
capacidad de absorber agua de la solución más
diluida, de la cual está separada por la membrana
permeable al agua.

3.3 EMPLEO EN LA DESHIDRATACION OSMOTICA
EN FRUTAS.

La aplicación del fenómeno de
ósmosis en la deshidratación de frutas se puede
lograr debido a que un buen número de frutas, como es el
caso de la fresa, papaya, mango o melón entre otras,
cuentan con los elementos necesarios para inducir la
osmosis.

Estos elementos corresponden a la pulpa, que en estas
frutas consiste en una estructura celular más o menos
rígida que actúa como membrana semipermeable.
Detrás de estas membranas celulares se encuentran los
jugos, que son soluciones diluidas, donde se hallan disueltos
sólidos que oscilan entre el 5 a 18% de
concentración. Si esta fruta entera o en trozos se sumerge
en una solución o jarabe de azúcar de 70%, se
tendría un sistema donde se presentaría el
fenómeno de ósmosis.

Los jugos en el interior de las células de la
fruta están compuestos por sustancias disueltas en agua,
como ácidos, pigmentos, azúcares, minerales,
vitaminas, etc. Algunas de estas sustancias o compuestos de
pequeño volumen, como el agua o ciertos ácidos,
pueden salir con cierta facilidad a través de orificios
que presentan la membrana o pared celular, favorecidos por la
presión osmótica que ejerce el jarabe de alta
concentración donde se ha sumergido la fruta.

La presión osmótica presente será
mayor en la medida que sea mayor la diferencia de concentraciones
entre el jarabe y el interior de los trozos de la fruta. El
efecto de esta diferencia se ve reflejado en la rapidez con que
es extraída el agua de la fruta hacia el jarabe. El valor
de esta diferencia en el ejemplo anterior permite que los trozos
de fruta se pierdan cerca del 40% del peso durante cerca de 4
horas de inmersión.

3.4 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
VELOCIDAD DE DESHIDRATACION.

La reducción del peso de la fruta sumergida en la
solución o jarabe concentrado durante un tiempo
determinado, puede ser tomado como indicador de la velocidad de
deshidratación.

La velocidad de pérdida de peso de una
determinada fruta sucede inicialmente de manera más
acelerada con un progresivo retardo a medida que avanza el tiempo
de contacto con el jarabe.

Las investigaciones adelantadas han determinado que
existen varios factores que influyen en la velocidad de
deshidratación. Estos factores están estrechamente
relacionados con las características propias de la fruta y
del jarabe, y de las condiciones en que se pongan en contacto
estos componentes de la mezcla.

Los factores que dependen de la fruta son: la
permeabilidad y características estructurales de las
paredes o membranas celulares: la cantidad de superficie que se
ponga en contacto con el jarabe y la composición de los
jugos interiores de la pulpa.

La pulpa entera con cáscara, de
características cerosas como la breva, al ser sumergida en
el jarabe sufrirá una deshidratación más
lenta que una fruta sin cáscara. Lo anterior se presenta
por el " obstáculo " que constituye para la salida del
agua, la cáscara que contiene sustancias de
carácter aceitoso o ceroso. En recientes investigaciones
se ha visto como con pretratamientos son sustancias que disuelven
las ceras o la acción del calor (escaldado), se aumenta la
permeabilidad de las paredes.

3.5 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA
OSMOSIS

Algunas de las ventajas logradas
están relacionadas con la conservación de la
calidad sensorial y nutricional de las frutas.

El agua que sale de la fruta al jarabe de temperatura
ambiente y en estado líquido, evita las pérdidas de
aromas propios de la fruta, los que si se volatilizarían o
descompondrían a las altas temperaturas que se emplean
durante la operación de evaporación que se practica
durante la concentración o deshidratación de la
misma fruta mediante otras técnicas.

La Ausencia de oxígeno en el interior de la masa
de jarabe donde se halla la fruta, evita las correspondientes
reacciones de oxidación (pardeamiento enzimático)
que afectan directamente la apariencia del producto
final.

La deshidratación de la fruta sin romper
células y sin poner en contacto los sustratos que
favorecen el oscurecimiento químico, permite mantener una
alta calidad al producto final. Es notoria la alta
conservación de las características nutricionales
propias de la fruta.

La fruta obtenida conserva en alto grado sus
características de color, sabor y aroma. Además, si
se deja deshidratar suficiente tiempo es estable a temperatura
ambiente (18 ºC) lo que la hace atractiva a varias
industrias.

La relativa baja actividad de agua del jarabe
concentrado, no permite el fácil desarrollo de
microorganismos que rápidamente atacan y dañan las
frutas en condiciones ambientales.

Esta técnica también presenta interesantes
ventajas económicas, teniendo en cuenta la baja
inversión inicial en equipos, cuando se trata de
volúmenes pequeños a nivel de Planta piloto, donde
solamente se requieren recipientes plásticos medianos,
mano de obra no calificada, sin consumo de energía
eléctrica y además los jarabes que se producen,
pueden ser utilizados en la elaboración de yoghurts,
néctares, etc., a fin de aprovechar su poder edulcorante y
contenido de aromas y sabores de la fruta
osmodeshidratada.

Por otra parte el uso de azúcar (sacarosa) o
jarabes y melazas están disponibles en nuestro medio
rural, con la posibilidad de su reutilización bien sea en
nuevos procesos o para edulcorar otros productos la hace una
técnica interesante.

Entre las limitaciones que presenta esta técnica
de ósmosis está que no a todas las frutas puede
aplicarse. Por ahora solo se emplean las frutas que presentan
estructura sólida y pueden cortarse en trozos. Tampoco se
recomiendan las frutas que poseen alto número de semillas
de tamaño mediano como la mora o guayaba. Algunas frutas
pueden perder su poca acidez como el mango o la piña,
aunque se puede corregir este inconveniente ajustando la acidez
del jarabe a fin de que la relación de sabor
ácido-dulce sea agradable al gusto.

Una característica en la operación de
inmersión de la fruta en el jarabe es la flotación.
Esto es debido a la menor densidad de la fruta que tendrá
5 a 6 veces menos brix que el jarabe y además a los gases
que esta puede tener ocluidos. Cuando se intenta sumergir toda la
masa de fruta dentro del jarabe se forma un bloque compacto de
trozos que impiden la circulación del jarabe a
través de cada trozo, con lo que se obtiene la
ósmosis parcial de la fruta.

3.6 GENERALIDADES DE LA FRUTA
CONFITADA

La fruta confitada es producto en el cual el agua
celular esta sustituida por azúcar. La
concentración de azúcar en la fruta debe ser entre
70 y 75%. Por el elevado contenido en azúcar, este
producto se conserva durante largo tiempo sin medidas
especiales.

El confitado consiste en remojar la fruta en jarabes
cada vez más concentrados. De esta manera, el
líquido celular es reemplazado por el jarabe. El confitado
debe ser gradual porque cuando se pone la fruta directamente en
un jarabe concentrado, la fruta se encoge y el azúcar se
acumula en el exterior de la fruta y no penetra al interior.
Después de que el producto haya alcanzado la
concentración deseada, se somete a secado.

La fruta confitada se elabora a partir de frutas y
hortalizas que tienen como característica principal su
textura firme. Entre las frutas más usada se encuentra la
papaya verde y entre las hortalizas se utiliza el nabo,
zanahoria. También se produce fruta confitada a partir de
la cáscara de sandía.

El proceso que se utiliza es una técnica bastante
sencilla de conservación, en la cual el conservante
principal es el azúcar.

Entre las ventajas observables, tenemos que la materia
prima se conserva por un tiempo prolongado, sin haberla
confitado. Esto permite que se pueda aprovechar la
fruta/hortaliza y posterior a ello, confitarla.

El confitado se efectúa como
sigue:

Se prepara el jarabe de 45° Brix a partir de
azúcar blanca refinada. Se pone a hervir. La
canastilla se coloca en un perol y se recubre la fruta con el
jarabe hirviendo. El conjunto se deja en reposo hasta el
día siguiente.
Se saca la canastilla y se deja escurrir el jarabe.
Esta se pone a hervir. Cuando hierve se adiciona la fruta. El
conjunto se hierve nuevamente y luego se deja en reposo dos
días.
Se separa la fruta del jarabe y se agrega
azúcar al jarabe hasta alcanzar los 55 °Brix. Se
vuelve a poner la fruta en el jarabe y se da al conjunto un
hervor. Enseguida se deja reposar durante cuatro
días.
Se repiten las operaciones anteriores elevando la
concentración hasta los 65 °Brix, agregando
glucosa en lugar de azúcar. La fruta se deja reposar
en el jarabe, durante seis días.
Se eleva la concentración con glucosa, como
se indico, hasta 70°Brix dando un hervor al conjunto, que
después se deja reposar durante siete
días.
Terminando el confitado se eleva la temperatura del
conjunto hasta 80 °C, para hacer fluido el jarabe, se
saca la canastilla y la fruta se deja escurrir (editorial
Trillas).
Drenado: se saca la fruta del recipiente de
concentración y se pasa por un colador para eliminar
el exceso de jarabe.
Secado: la fruta se seca a una temperatura de 60-65
°C durante 4 horas, en un secador con aire
caliente.

La fruta confitada se utiliza para repostería,
panadería y consumo directo. En el último caso es
necesario efectuar un acabado, es decir el cristalizado o
glaseado.

El cristalizado se efectúa para conferir una
apariencia cristalizada a la fruta confitada. La fruta escurrida
se sumerge por 5 segundos en agua hirviendo, se escurre el exceso
de agua y se revuelve cada pieza en azúcar granulada
(editorial Trillas).

3.7 CONTROL DE CALIDAD

Una fruta confitada de buena calidad es la que cumple
con los requisitos que exigen las normas técnicas, tiene
la aceptación, la preferencia del consumidor y puede
competir con éxito en el mercado. Los requisitos de
calidad están relacionados con las características
sensoriales, la composición y las condiciones
microbiológicas de la fruta confitada.

Los requisitos son los siguientes:

– Color: que sea uniforme y brillante

– Olor y sabor: dulce

– Textura: firme y blanda

– Apariencia: brillante, transparente, uniforme en el
color y en el tamaño.

– Contenido de azúcar: debe de estar entre 68 a
70 ºBrix

– pH: debe de estar entre 4,0 a 4,5

– Humedad: el contenido máximo de agua debe de
ser de

25%

– Requisitos microbiológicos: no debe contener
bacterias, mohos o levaduras.

El control de calidad de la fruta confitada se realiza
en dos etapas una es la evaluación sensorial y otra la
evaluación técnica.

La evaluación sensorial consiste en evaluar a
través de los órganos de los sentidos, las
características de olor, color, textura, sabor y
apariencia de la fruta.

3.8 FRUTAS

El chayote

Es un vegetal de apariencia dura y de suave
sabor, también conocida como papa del aire, es una
hortaliza trepadora de prolongada vida en comparación con
otras frutas y vegetales. Pertenece a la familia de las
cucurbitáceas y tiene un 90 % de agua, brinda abundancia
de follaje en verano gran cosecha de sus frutos en el
otoño. El chayote (del náhuatl chayotli, calabaza
espinosa) tiene un color que va del verde oscuro al verde claro.
Puede estar cubierto por espinas o no.

Algunos estudios concuerdan en que se puede procesar
para ser enlatado o bien desarrollar productos azucarados a
partir de su inmersión en almíbares.

También la pulpa se puede utilizar como base para
la elaboración de salsas, como se hace con algunas frutas
(ingredientes que aportan sólidos a las
salsas.)

El Fruto de la sandia

Es una baya globosa u oblonga en pepónide formada
por 3 carpelos fusionados con receptáculo adherido, que
dan origen al pericarpo. El ovario presenta placentación
central con numerosos óvulos que darán origen a las
semillas. Su peso oscila entre los 2 y los 20 kilogramos. El
color de la corteza es variable, pudiendo aparecer uniforme
(verde oscuro, verde claro o amarillo) o a franjas de color
amarillento, grisáceo o verde claro sobre fondos de
diversas tonalidades verdes. La pulpa también presenta
diferentes colores (rojo, rosado o amarillo) y las semillas
pueden estar ausentes (frutos triploides) o mostrar
tamaños y colores variables (negro, marrón o
blanco), dependiendo del cultivar.

Cascara de sandia

Aunque en algunos casos usan la corteza para hacer
varios platos de comida, la mayoría de personas las tiran
en la basura después de comer la fruta dulce de la
sandía.

Según la USDA, una investigación por el
Servicio de Investigación Agrícola ha encontrado
que la corteza de sandía contiene citrulina, un
aminoácido que tiene un papel importante en el ciclo ureal
del cuerpo humano, el cual remueve el nitrógeno de la
sangre y ayuda a convertirlo a la orina. Allí es donde la
citrulina ayuda a crear la arginina, otro aminoácido que
le hace falta a alguna gente.

Curiosamente, la mayor cantidad de citrulina se
concentra en la cáscara, la parte blanca que casi nadie
consume.

DESARROLLO

CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA
PRIMA

Características	Muestra A	Muestra B
Tipo de fruta	Cáscara de sandia	Chayote
Peso inicial	568 gramos	340 gramos
Color	Verde claro	Verde claro
Olor	Característico a sandia	Poco
Grados Brix	4	4
pH	6.59	6.16

Materiales y
métodos

Muestra

Fruta: Cáscara de sandía (muestra A) y
chayote (muestra B)
Acido cítrico: Se emplea para evitar la
caramelización de los azucares y regular la
acidez
Azúcar blanca: Se mezcla con el agua para
obtener el jarabe, se obtienen diferentes concentraciones que
van de 30, 50 y 70 °Brix.
Hidróxido de calcio: Es utilizado para dar
firmeza a los tejidos de la fruta. Se emplea en una
relación de 2:1, agua: fruta al 1% de la
solución.
Agua
Agua destilada (para determinación de
acidez)

Materiales y equipos

Cuchillo
Tablero de picar
Secador
Balanza
Refractómetro
Termómetro
Estufa
Olla
Cuchara
Escurridor
Medidor de pH

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Selección y clasificación: Se
seleccionan cascaras de sandia frescas, que no presenten golpes,
daños físicos o magulladuras

Lavado y desinfectado: Se utilizan cepillos y
agua clorada para garantizar la higiene y se lavan bien con agua
y jabón. Luego son enjuagados con agua potable

Pelado: Se realiza de forma manual con la ayuda
de un cuchillo

Pesado de las muestras: Se pesan y se toman las
características fisicoquímicas y
organolépticas

Monografias.com

Troceado: Se realizan cortes en cubo de 1 cm del
mismo tamaño, con la ayuda de un cuchillo, y se realizas
otros cortes tipo juliana.

Inmersión en Hidróxido de calcio al
1%: Imparte firmeza y mejora la textura de las frutas, ya que
mantiene la integridad y estabilidad de los tejidos
vegetales.

Se sumerge la fruta por tres horas y se está
removiendo durante este tiempo. Se realiza con una
relación 2:1 agua: fruta, a temperatura
ambiente.

Muestra A= 11 gr de CaOH

Muestra B= 6.8 gr de CaOH

Preparación del jarabe a 30 °Brix: Se
prepara el primer jarabe de sacarosa a 30 °Brix,
ajustándose el pH de 3.5 a 4 con acido
cítrico.

Es preparado en una relación de 1:1 de agua:
fruta

Muestra A= Se pesan 568 gr de agua

Se adiciona el 0.37% de acido cítrico = 4.26
gr

Se adicionan 218 gr de azúcar

Muestra B= Se pesan 340 gr de agua

Se adiciona el 0.37% de acido cítrico = 2.5
gr

Se adicionan 126 gr de azúcar

Inmersión de la fruta en el jarabe: Se
calienta el jarabe a 60° C, hasta que el azúcar se
disuelva bien. Se sumerge las frutas en el jarabe calentado a
esta temperatura y se remueve suave y constantemente hasta que
llegue a los 60°C. Se mantiene a esta temperatura por diez
minutos. Luego se mantuvo la fruta inmersa durante 15 horas en
jarabe de 30 °Brix a una temperatura de 30° C para
facilitar la difusión.

Preparación de la segunda solución del
jarabe:

Se pesa el 30% del agua del primer jarabe y el resto se
elimina.

Se adiciona el 0.37 de acido cítrico a las
muestras:

Muestra A 763 gr * 0.37% acido cítrico =2.8
gr

Muestra B 441 gr *0.37% acido cítrico = 1.6
gr

Por diversas opiniones de los compañeros y
docentes y para fines del experimento se realiza un balance de
materiales, que la fruta mas el agua del líquido
resulten los 50 °Brix, ya que en el lapso de las 15 horas de
inmersión del primer jarabe el liquido. Se hicieron los
siguientes cálculos:

Balance de materiales Muestra A

Monografias.com

Balance de materiales Muestra B

Monografias.com

Inmersión de la fruta en el segundo
jarabe: Se sumerge la fruta por un tiempo mínimo de 12
horas. Por razones de tiempo se mantuvo la fruta por 6 horas. Se
repite el mismo procedimiento de precalentar el jarabe a 60
°C y mantener la fruta por diez minutos y posteriormente
almacenarla en un sitio con una temperatura de
30°C.

Preparación de la tercera solución del
jarabe: Se pesa el 30% del peso total del segundo jarabe para
utilizarlo es esta preparación.

Se realiza un balance de materiales para ambas
muestras

Balance de materiales Muestra A

Monografias.com

Balance de materiales Muestra B

Monografias.com

Inmersión de la fruta en el tercer jarabe:
Se sumerge la fruta por un tiempo mínimo de 12 horas. Se
repite el mismo procedimiento de precalentar el jarabe a 60
°C hasta que se disuelva bien el azúcar y mantener la
fruta por diez minutos y posteriormente almacenarla en un sitio
con una temperatura de 30°C por un tiempo mínimo de 12
horas.

Escurrido y enjuagado de la fruta: Se escurre y
se elimina el exceso del jarabe de la fruta y se procede a
enjuagarla con agua potable para evitar que quede pegajosa,
untuosa o mielosa.

Secado: Se preparan las muestras en bandejas para
llevarlas al secador a una temperatura aproximada de
40°C.

4.4 FLUJOGRAMA DE OPERACIONES

Monografias.com

Resultados

Comparando el chayote con la sandia, en la tercera
preparación del jarabe se pesaron las muestras. Se
obtuvieron mejores rendimientos con la sandia ya que el
chayote redujo su peso al 67% de su peso inicial.
Las operaciones aplicadas para el confitado o
cristalización de la muestra A y B fueron las
indicadas. El ultimo tratamiento térmico aplicado que
es el secado de la fruta confitada, se realizo a 40 °C,
por lo que fue un proceso demasiado lento. Y se obtuvieron en
la muestra "A" el 74% de rendimiento; y en la muestra "B" el
71% de rendimientos. Estos datos son obtenidos del peso de la
fruta seca – peso de la fruta enjuagada del tercer
jarabe.
No existen en Nicaragua un reglamento técnico
específico que se aplique a estos productos, ya que
aunque la materia prima es muy abundante pero no son
tradicionales para este tipo de procesamiento.
Se trabajó con acido cítrico como
regulador de acidez, preparando jarabes a 30, 50 y 70
°Brix, con un pH entre 3.5-4 y una temperatura
máxima de 60 °C en todos sus tratamientos
térmicos. Con esto se pudo obtener un producto con el
sabor, olor y sabor característicos de la fruta, por
lo que se tuvo aceptación por las personas que lo
degustaron.
Para la realización del proceso de frutas
confitadas o cristalizadas no debe faltar el
termómetro y el refractómetro ya que estos son
aparatos muy importantes para la determinación de los
parámetros del producto. La materia prima
básica con la que se trabajo fue la fruta (Sandia y
chayote) y el azúcar, sin utilizar ningún
persevante químico.

Conclusión

El proceso de osmodeshidratación de de cascara de
sandía y chayote es muy senillo y lento porque tanda mucho
tiempo en realizarlo a nivel experimental. Pero esta sería
una muy buena alternativa para el aprovechamiento del subproducto
de la sandia como lo es la cascara. Ya que se obtuvieron buenos
resultados en cuanto a las características
organolépticas del producto, debido a su estructura
fibrosa. Pero en el caso del chayote los rendimientos fueron muy
bajos, debido a su alto contenido de agua. Según la
degustación de las personas, tuvo mayor aceptación
la fruta cristalizada de sandia.