“formulaciÓn Óptima y parÁmetros de procesamiento para la conserva de alcachofa...
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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICAFACULTAD INGENIERĺA PESQUERA Y DE ALIMENTOS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERĺA DE ALIMENTOS
BORRADOR DE TESIS:
“FORMULACIÓN ÓPTIMA Y PARÁMETROS DE PROCESAMIENTO PARA LA CONSERVA DE ALCACHOFA
(Cynarascolymus) TIPO GUISO”
PRESENTADOS POR:
Bach: HERNÁNDEZ PACHECO AZALIA MARYLIN
Bach: LAURENTE HERNÁNDEZ ISMAEL
Para optar el título profesional de Ingeniero de Alimentos
ASESOR:ING. RUIZ FIESTAS, ANGEL.
PISCO - ICA2015
ÍNDICEPag
RESUMEN 1
ABSTRACT 2
I INTRODUCCIÓN 3
1.1 Planteamiento del problema 4
1.2 Formulación del problema 4
1.3 Importancia de la investigación 4
1.4 Objetivos 5
1.4.1 Objetivo general 5
1.4.2 Objetivos específicos 5
1.5 Hipótesis 6
II MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL 7
2.1 Antecedentes de la investigación 7
2.2 Características de la alcachofa 8
2.2.1 Origen e historia de la alcachofa 9
2.2.2 Ventajas del consumo de alcachofa 10
2.2.3 Composición química de la alcachofa 11
2.2.4 Tratamiento térmico de alimentos 13
2.2.4.1 La temperatura y el crecimiento microbiano 15
2.2.4.2 Los tratamientos térmicos y la preservación de
los alimentos 17
2.2.4.3 El uso del calor persigue destruir agentes
biológicos para obtener productos más sanos
y duraderos 19
2.2.5 Métodos de evaluación de procesos térmicos 21
2.2.5.1 Método de Bigelow (método general) 21
2.3 Marco conceptual 24
2.3.1 Valor D 24
2.3.2 Valor Z 24
2.3.3 Valor F 24
2.3.4 Proceso térmico 25
2.3.5 Esterilización comercial 25
2.3.6 Conserva 25
III MATERIALES Y MÉTODOS 263.1. Materiales y equipos 26
3.1.1. Materias primas 26
3.1.2 Insumos 26
3.1.3 Materiales 26
3.1.4 Equipos e instrumentos. 27
3.2 Descripción del método para elaborar la conserva de
alcachofa. 27
3.3 Método para hallar las propiedades termofísicas. 33
3.3.1 Metodología para obtener el calor especifico del
alimento. 34
3.3.2 Metodología para obtener la densidad del alimento. 35
3.3.3 Metodología para obtener la conductividad térmica del
alimento. 35
3.3.4 Método para obtener la difusividad térmica. 36
3.4 Método para determinar la historia, temperatura vs tiempo en
el punto más frio del envase. 37
3.5 Método para determinar el valor del factor F de proceso.37
IV RESULTADOS 39
4.1 Determinación de las fórmulas de la conserva de alcachofa 39
4.2 Determinación de la composición química de la conserva de
alcachofa 41
4.3 Obtención de las propiedadestermofísicas de la conserva de
fondos de alcachofa 41
4.4 Determinación de los valores de Fo para la conserva de
fondos de alcachofa. 42
4.4.1 Datos de penetración del calor para la conserva de
fondos de alcachofa muestra C. 42
4.4.2 Efectos letales del proceso térmico para la conserva de
alcachofa. 45
4.4.3 Grafica de los valores de F para la conserva de
alcachofa. 46
4.5 Resultados del análisis sensorial de la aceptación de la
conserva de fondos de alcachofa. 47
4.5.1 Evaluación sensorial de los jueces consumidores 47
4.5.2 Evaluación de las calificaciones de los jueces
empleando el diseño completamente al azar (D.C.A) 50
4.5.3 Prueba de Duncan para determinar las diferencias de
las muestras de conservas de fondos de alcachofas 51
4.5.4 Prueba de t student para determinar la mejor fórmula
que obtuvo la mejor aceptación de parte de los jueces
consumidores. 51
4.6 Resultados del análisis microbiológico 52
V CONCLUSIONES 53
VI RECOMENDACIONES 55
VII BIBLIOGRAFÍA 56
ANEXOS 59
Dedicatoria:
“Con todo mi cariño y mi amor para las personas que hicieron todo en la vida para que yo pudiera lograr mis sueños, por motivarme y darme la mano cuando sentía que el camino se terminaba, a ustedes por siempre mi corazón y mi agradecimiento”.
RESUMEN
El objetivo del trabajo fue determinar la formulación óptima y los parámetros de
procesamiento para la conserva de alcachofa.
La conclusiones de la investigación fueron: La formulación óptima fue la
muestra C, que tuvo los siguientes componentes alcachofa 42%, ají panca
4.6%, cebolla 14.22%, ajos 1.04%, comino 0.22%, aceite 2.35%, sal 0.69% y
agua 34.68%, para un total en peso de 430 g. aproximadamente.
La composición química promedio de la conserva de fondos de alcachofa en
base a la composición química de sus componentes fue: Humedad 87.97%,
proteína 1.69%, grasa 2.57 %, carbohidratos 6.24 %, cenizas 1.42 %, fibra 0.06
Las propiedades termofísicas promedios obtenidos con el modelo matemático
de Choi fue: densidad 1009.32 kg/cm3 , calor especifico 0.944 kcal/kg °C ,
conductividad térmica 0.657 W/m °C y la difusividad térmica 0.0988 cm2 / min.
El valor F calculado mediante la ecuación de Bigelow y el método numérico de
Sipmson fue de 7.4 minutos a la temperatura de esterilización de 116°C.
Para el análisis sensorial se empleó una escala Hedónica de 7 puntos y 30
jueces consumidores los datos se procesaron estadísticamente por medio de
las pruebas de Fisher, Duncan y t de student para las medias resultando que
la conserva C fue la que tuvo mayor aceptación con un promedio de 6,06 en la
calificación de la escala hedónica de 7 puntos.
El análisis microbiológico concluyo que la conserva es apta para consumo
humano.
Palabras clave: Alcachofa, propiedades termofísicas, valor F, Bigelow, Fourier
ABSTRACT
Theobjectivewastodeterminetheoptimalformulationandprocessingparametersfor
cannedartichoke.
Theresearchfindingswere:TheoptimalformulationwastheCsample, whichhadthe
followingcomponentsartichoke42%, 4.6% pancapepper, onion14.22%, 1.04%
garlic, cumin0.22%, 2.35%oil, saltand water0.69%34.68% for a totalweightof430
g. approximately.
Theaveragechemicalcompositionofcannedartichokebottomsbasedonthechemica
lcompositionofthecomponentswas: Humidity87.97%, 1.69% protein, 2.57% fat,
carbohydrates6.24%, 1.42% ash, fiber0.06
ThermophysicalpropertiesaveragesobtainedwiththemathematicalmodelwasChoi:
1009.32densitykg /cm3, specific heat0.944kcal /kg° C, thermalconductivity
of0.657W/m°Candthethermal diffusivity0.0988cm2/ min.
TheFvaluecalculatedbytheequationofBigelowandSipmsonnumericalmethodwas
7.4minutes atthesterilizing temperatureof116° C
Forsensoryanalysis, a7-pointhedonic scalewasusedand
30judgesconsumersdatawere statisticallyprocessedbyFishertests, Duncan and
tofstudentforaverageresultthatpreservesCwastheonethathadwideracceptancewit
han average6.06in qualifyinghedonicscale of 7points
.Themicrobiologicalanalysisconcludedthattheremainsisfitfor human
consumption.
Keywords: Artichoke, thermophysicalproperties, valueF, Bigelow,Fourier.
I INTRODUCCIÓN
Las alcachofas son los frutos de las alcachoferas (Cynarascolymus),
pertenecen a la familia de las compuestas, a la que pertenecen otras
plantas tan conocidas en jardinería como las margaritas (Bellisperennis)
u otros alimentos muy apreciados como las endibias o la lechuga
(Lactuca sativa).
La alcachofa se caracteriza por tener un alto contenido de fibra,
vitamina C y flavonoides antioxidantes que previenen la formación de
tumores, cáncer del colon, senos y próstata, además de problemas
cardiovasculares. Su alta proporción de magnesio le confiere efectos
antidepresivos y refuerza el sistema reproductivo. Sumado al folato
reduce en las mujeres el riesgo de ciertos defectos cerebrales o
espinales del feto durante la gestación.
La alcachofa contiene un alcaloide llamado cinarina que es estimulante
del hígado y reduce los cálculos biliares así como el colesterol y la
formación de ácido úrico. Por contener también inulina, es recomendada
para los diabéticos. (www.alcachofasprocesadas.cl)
Una de las formas de conservación es la elaboración de conservas que
utiliza el tratamiento térmico que facilita la existencia de productos sanos
de larga vida comercial. El calor inactiva o destruye a los patógenos
(www.cleanmassteritda.com/descargas/lecturas/tratados_calor.php)
La presente investigación tiene por finalidad encontrar la formulación
óptima de la conserva de alcachofa que tenga aceptación en los
consumidores y establecer los parámetros de procesamiento ideales.
1.2 Planteamiento del problema
En la industria conservera el principal problema es la aplicación
del tratamiento térmico de la esterilización, el desconocimiento de
la composición química y de las propiedades
termofísicas(densidad, calor especifico, conductividad térmica) de
la conserva puede traer como consecuencia la elección de un
inadecuado tratamiento térmico para procesar conservas,
provocando en tratamientos leves una insuficiente reducción de la
flora microbiana y en tratamientos excesivos un derroche de
energía y además pueden afectar negativamente la calidad
nutricional y sensorial de los productos procesados. Por esta
razón es primordial el previo conocimiento de las características
de la conserva a procesar antes de someterlo a altas
temperaturas para su conservación.
1.2 Formulación del problema
¿La formulación y los parámetros óptimos de procesamiento para
la conserva de alcachofa garantizarán la aceptación por parte de
los consumidores?
1.3 Importancia de la investigación
La importancia radica en ofrecer a la población un alimento de
consumo inmediato que permitirá principalmente ahorro de
tiempo y la mayor comodidad y además el enorme potencial
nutritivo de sus ingredientes.
Asimismo la simulación de los procesos térmicos es de gran
ayuda para predecir los tiempos adecuados que permitan obtener
un producto inocuo y de buena calidad nutricional, en la industria
del enlatado.
1.4 Objetivos
1.4.1 Objetivo general:
Determinar la formulación óptima y los parámetros de
procesamiento para la conserva de alcachofa
1.4.2 Objetivos específicos:
Determinar la mejor formulación de la conserva de
alcachofa.
Determinar la composición química de la conserva de
alcachofa.
Obtener mediante fórmulas matemáticas las
propiedades termofísicas de la conservas de alcachofa.
Obtener mediante modelo matemático la historia, tiempo
y temperatura para la conserva de alcachofa.
Obtener el valor F de proceso.
Realizar un análisis sensorial para determinar el grado
de aceptación de la conserva de guiso de alcachofa.
Realizar los controles microbiológicos que garanticen la
inocuidad del alimento.
1.6 Hipótesis:
H0 : La formulación y los parámetros de procesamiento
garantizan la aceptación de la conserva de alcachofa.
H1 : La formulación y los parámetros de procesamiento no
garantizan la aceptación de la conserva de alcachofa.
II MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL
2.1 Antecedentes de la investigación
Citaremos como antecedentes la investigación realizada por
Virseda P. y Abril J. (2005) Simulación numérica en estado no
estacionario de espárragos durante el proceso de esterilización.
En este trabajo se propuso un modelo numérico para determinar
la distribución de temperaturas en el líquido de gobierno según el
mecanismo de transferencia de calor por convección y en los
espárragos según el mecanismo de transferencia de calor por
conducción durante el proceso de esterilización. La conclusión
de la investigación fue que el sistema propuesto se ha
demostrado útil para simular la evolución térmica de autoclave y
de un producto solido (esparrago) sumergido en un líquido de baja
viscosidad (salmuera) durante el proceso de esterilización.
Por tanto se confirma como una herramienta útil para el estudio
del efecto de las distintas condiciones de proceso (temperatura,
valores F,…) sobre los productos antes de abordar los ensayos en
planta piloto o instalación industrial.
También mencionamos el trabajo de Investigación de Elías
Peñafiel Carlos (2006) Elaboración de un guiso de pollo
(Gallusdomesticus) en conserva tipo “AJI DE GALLINA” (2006).
Donde se ensayaron tres formulaciones de guiso de pollo y se
seleccionó la mejor por medio del análisis sensorial, el mismo
que evaluó tres variables: sabor, color y proporción de
carne/salsa, se seleccionó la mejor. Adicionalmente, se evaluó y
mejoró la estabilidad de la conserva al calor. Luego, se estudió
el tiempo de pre-cocción de la pechuga de pollo, con el fin de
obtener un producto cárnico que resistiera la posterior etapa de
esterilización.
En la formulación seleccionada se determinó el punto de
calentamiento más tardío (envase de hojalata de 1 lb tall); luego
se determinó el tiempo de tratamiento térmico. Los tiempos
determinados fueron 58.34 min (método general mejorado), y
65.64 min (Método de Ball).
En lo referente a papa en los Anales Científicos UNALM se ha
publicado un trabajo de investigación de Obregón La Rosa
Antonio José y Elías Peñafiel Carlos (2006) cuyo título fue
Estudio Técnico para la obtención de un enlatado de papas a
partir de variedades nativas”, donde se trabajó con cuatro
variedades Amarilla, peruanita, Huayco y Huamantanga, se
determinaron los parámetros de tratamiento térmico y se
concluyó que la Huamantanga tuvo mayor aceptación.
2.2 Características de la alcachofa
La alcachofa (Cynarascolymus), pertenecen a la familia de las
compuestas, a la que pertenecen otras plantas tan conocidas en
jardinería como las margaritas (Bellisperennis) u otros alimentos
muy apreciados como las endibias o la lechuga(Lactuca sativa).
Las alcachoferas se caracterizan por ser plantas perennes de
hasta 2 m. de altura. Hojas pinnado-lobuladas de más de 60 cm.
de longitud con lóbulos sin espumas y envés tomentoso.
Capítulos vistosos muy grandes de hasta 15 cm, con las flores
azuladas y las brácteas ovaladas. Las alcachofas son en realidad
las yemas florales, es decir las flores a medio formar que se
comen cuando están tiernas.
(www.botanical-online.com/alcachofas)
Fig. 1 La alcachofa
2.2.2 Origen e historia de la alcachofa
La actual alcachofera es una planta que procede de la
alcachofera silvestre que es natural del este de África.
Posteriormente, se fue extendiendo su cultivo a lo largo de
todos los países mediterráneos de occidente.
A medida que, por procedimiento de selección, se iban
obteniendo cada vez ejemplares más productivos, con
mejor sabor (la especie silvestre era muy amarga) y
mejoras propiedades alimentarias.
Desde aquí se extendió al este del Mediterráneo y,
posteriormente, a todos los lugares del mundo con el clima
y el suelo adecuado.
El cultivo de la alcachofa es muy antiguo. Las primeras
referencias hay que buscarlas en los dibujos grabados en
las tumbas egipcias. Los griegos y los romanos la
comieron en abundancia y siempre pensaron que era una
planta que les aportaba grandes propiedades digestivas y
afrodisiacas. En aquel tiempo de esta planta solamente se
comían los tallos. La primera referencia en la que aparece
la alcachofa como una hortaliza comestible es en el año
1400 en Italia.
La alcachofa se cultiva en países de clima cálido, sin
presencia de heladas, en una tierra rica en nutrientes, bajo
un buen grado de humedad y un drenaje conveniente que
evita la aparición de hongos.
(www.botanical-online.com/alcachofa)
2.2.3 Ventajas del consumo de alcachofa.
La alcachofa presenta un efecto reductor del colesterol y
de los triglicéridos, debido a la presencia de cinarina, una
sustancia que actúa evitando la síntesis endógena de
colesterol y otros lípidos.
Por ello, está indicada para todas las enfermedades
funcionales y orgánicas del hígado, vesícula biliar y vías
biliares, así como para los trastornos digestivos que de
ellas deriven.
La inulina es el hidrato de carbono mayoritario, Esta
sustancia se metaboliza en el organismo dando lugar a
unidades de fructuosa, un azúcar asimilable sin la
necesidad de insulina.
Por este motivo, las alcachofas están indicadas en la dieta
de las personas diabéticas. Además, por su riqueza en
fibra proporciona sensación de saciedad y favorecen el
tránsito intestinal, contribuyendo a aliviar o prevenir el
estreñimiento. Garcilazo Cornejo Jaime (2013).
2.2.5 Composición química de la alcachofa
Calorías: 100 g. de alcachofas aportan menos de 50 Kcal,
lo cual las convierte en un alimento muy bajo en calorías,
Proteínas y grasas: La alcachofa no contiene grasa y su
aporte proteico es mínimo, 3 g por 100 g.
Hidratos de carbono: Es el componente mayoritario,
aunque su contenido es bajo. En 100 g. se encuentran 10
g. de carbohidratos complejos, entre los que abunda la
inulina. Su energía se absorbe gradualmente por lo que no
producen picos de glucosa en la sangre en la sangre ni
disparan la producción de insulina, como ocurre con el
azúcar refinado. La alcachofa es un buen alimento para
diabéticos.
Las alcachofas son muy ricas en fibra: por cada 100 g.
aportan 5 gramos de fibra, un cantidad muy considerable.
Su fibra combate el estreñimiento y mejoran la flora
intestinal. Además ayudan a que los hidratos de carbono
se digieran progresivamente, reduciendo el índice
glucémico de las comidas.
Cinarina: Principio amargo de la alcachofa, se preparan
suplementos y extractos con este componente. Tiene
propiedades protectoras del hígado, colagogas y
coleréticos (que estimulan la producción y expulsión de
bilis), para expulsar grasas del organismo. También es
diurética.
Vitaminas, minerales y flavonoides: Contiene mucho
potasio, magnesio, ácido fólico, betacarotenos y
flavonoides como cinarósido.
Tabla 1 Composición de la alcachofa por cada 100 gramos
Fuente:www.botanical-online.com/alcachofas
2.2.6 Tratamiento térmico de alimentos
El hombre aprendió a lo largo de los siglos, por vía
empírica a explotar las temperaturas extremas para la
conservación de sus alimentos. Observó que enfriándolos
se retrasaba su alteración; que manteniéndolos en estado
congelado se conservaban durante largos períodos de
tiempo; que el calentamiento eliminaba los agentes de la
alteración de origen microbiano y que, si se evitaba la
recontaminación mediante un envasado adecuado, los
alimentos térmicamente tratados podían conservarse
incluso a la temperatura ambiente.
Del mismo modo, conoció que algunos alimentos,
mantenidos a temperatura ambiente, sufren modificaciones
de sus propiedades organolépticas, pero siguen siendo
aptos para el consumo y se vuelven más estables. Así fue
desarrollando una amplia variedad de alimentos
fermentados, muchos de ellos originalmente asociados a
los alimentos frescos disponibles en la región y a una
determinada raza o tradición. La sociedad moderna
consume cientos de productos fermentados que siguen
siendo esencialmente idénticos a los que se consumían
hace varias generaciones pese a que muchos de ellos
fueron favorecidos por la aplicación de los avances
científicos y técnicos. Las fermentaciones utilizadas
generalmente son las lácticas y las alcohólicas, o una
combinación de ambas. Si el alimento original contiene un
azúcar fermentable y se encuentra poco salado es probable
que se produzca una fermentación láctica. Si su sabor es
ácido, lo esperable es una fermentación alcohólica. En
cualquier caso, para conseguir las características deseadas
en el producto fermentado, resulta esencial el control de la
temperatura. (www.itescam.edu.mx/principal)
2.2.6.1 La temperatura y el crecimiento microbiano.
Probablemente la temperatura es el más
importante de los factores ambientales que
afectan a la viabilidad y el desarrollo
microbianos. Aunque el crecimiento microbiano
es posible entre alrededor de -8 y hasta +90°C,
el rango de temperatura que permite el desarrollo
de un determinado microorganismo rara vez
supera los 35°C.
Cualquier temperatura superior a la máxima de
crecimiento de un determinado microorganismo
resulta fatal para el mismo, y cuanto más elevada
es la temperatura en cuestión tanto más rápida
es la pérdida de viabilidad. Sin embargo, la
letalidad de cualquier exposición a una
determinada temperatura por encima de la
máxima de crecimiento depende de la termo
resistencia que es una característica fundamental
del microorganismo considerado.
Siempre se debe tener en cuenta a la relación
temperatura-tiempo. Las temperaturas superiores
a las que los microorganismos crecen producen
inevitablemente su muerte o les provocan
lesiones subletales. Si hay lesiones subletales,
las células lesionadas pueden permanecer
viables pero son incapaces de multiplicarse hasta
que la lesión no se haya subsanado. Las
exposiciones drásticas provocan en las
poblaciones un progresivo y ordenado descenso
de sus tasas de crecimiento debido a la muerte
de un número de células tanto más elevado
cuanto más prolongado sea el tiempo de
exposición. Los factores que afectan a latermo
resistencia, además del tipo de microorganismo,
son el número de células existente, la fase del
crecimiento en que se encuentran, y las
condiciones del medio en el que se efectúa el
calentamiento de los microorganismos. Las
esporas bacterianas son muy resistentes a las
temperaturas extremas; Algunas pueden incluso
sobrevivir tratamientos de varios minutos a 120°C
y horas a 100°C. Las células vegetativas de los
gérmenes esporulados, al igual que las levaduras
y los hongos, no son más termo resistentes que
las bacterias vegetativas. La mayoría mueren
tras unos minutos a 70°-80ºC y en los alimentos
húmedos ninguno resiste más que una
exposición momentánea a 100°C. Cuanto más
elevada sea la carga microbiana inicial, tanto
más tardará una población en alcanzar un
determinado valor. Un buen proceso está
diseñado suponiendo una determinada carga
microbiana en el producto fresco. El uso de
prácticas defectuosas que permitan una excesiva
multiplicación microbiana antes de su aplicación
puede comprometer seriamente el éxito de un
tratamiento térmico.
Los microorganismos sobreviven a temperaturas
inferiores a la mínima de crecimiento. Los efectos
letales de la refrigeración y la congelación
dependen del germen considerado, del
microambiente y de las condiciones de tiempo y
temperatura de almacenamiento. Algunos
microorganismos permanecen viables durante
largos periodos de tiempo si se mantienen
congelados a temperaturas suficientemente
bajas. (www.itescam.edu.mx/principal)
2.2.6.2 Los tratamientos térmicos y la preservación
de los alimentos
Se emplea el calor para impedir el crecimiento de
los microorganismos aplicando temperaturas
adecuadas para su destrucción o
manteniéndolos a temperaturas algo por encima
de las que permiten el desarrollo microbiano,
como sucede cuando se mantiene caliente la
comida después de su preparación, en espera de
proceder a servirla. También pueden tener
efectos antibacterianos los tratamientos térmicos
a que se someten los alimentos persiguiendo
otros objetivos. El escaldado, utilizado en la
conservación de vegetales para inactivar las
enzimas, fijar el color, reducir el volumen, etc.,
destruye la mayor parte de las células
vegetativas bacterianas, así como los mohos y
las levaduras. En forma similar, algunos sistemas
de cocción o pre cocción, como los que se
aplican a los crustáceos para facilitar la
eliminación del caparazón, o al atún para su
desengrasado antes del enlatado, ejercen
efectos letales sobre las bacterias. Como los
efectos letales del calor son acumulativos, los
tratamientos térmicos suaves, como el escaldado
o lapre cocción, pueden incrementar la eficacia
del auténtico tratamiento térmico letal
subsiguiente, eliminando algunos gérmenes
sensibles al calor y sensibilizando los tipos más
termo resistentes.
Cuando se pretende utilizar el calor para la
destrucción de los microorganismos presentes en
los alimentos, se puede recurrir a diferentes
procedimientos.
Hay diferentes niveles de tratamiento con calor,
he aquí sus características generales:
o Esterilización: Eliminación completa de
microorganismos (MO)
o Esterilización comercial: Se permite la
presencia de algunos esporas que no
proliferan en el alimento.
o Pasteurización: Eliminación de MO
patógenos. Se combina con la refrigeración.
o Escaldado: Inactivación enzimas, y quizás
algunos MO.
(www.itescam.edu.mx/principal)
2.3.4.3 El uso del calor persigue destruir agentes
biológicos para obtener productos más sanos
y duraderos
Los tratamientos térmicos persiguen destruir
agentes biológicos, como bacterias, virus y
parásitos con la finalidad de obtener productos
más sanos; conseguir productos que tengan una
vida comercial más larga, debido
fundamentalmente a la eliminación o reducción
de los microorganismos causantes de la
alteración de los alimentos; y disminuir la
actividad de otros factores que afectan a la
calidad de los alimentos, como determinadas
enzimas (por ejemplo, las que producen el
oscurecimiento de los vegetales cuando éstos
son cortados).
El tratamiento térmico que precisa cada alimento
depende de la naturaleza de cada producto.
Algunos sólo permiten ciertas temperaturas pues,
de otro modo, provoca cambios en su aspecto y
su sabor. En otros, sin embargo, las altas
temperaturas no producen alteraciones. De
cualquier forma, cuanto mayor es el tratamiento
térmico, mayor número de gérmenes se
destruyen, ya que al someter a los
microorganismos a una temperatura superior a la
que crecen, se consigue la coagulación de las
proteínas y la inactivación de las enzimas
necesarias para su normal metabolismo, lo que
provoca su muerte o lesiones subletales.
Por tanto, las temperaturas altas aplicadas en los
alimentos actúan impidiendo la multiplicación de
los microorganismos, causando la muerte de las
formas vegetativas de éstos o destruyendo las
esporas formadas por ciertos microorganismos
como mecanismo de defensa frente a agresiones
externas.
Cuanto mayor sea la cantidad de micro-
organismos que se encuentren en el alimento,
más tiempo se tardará en reducir el número de
supervivientes a un valor determinado. Por eso,
el sistema de preparación de cada producto
precisa de diferentes combinaciones de tiempo y
temperatura.
(www.itescam.edu.mx/principal)
2.3.5 Métodos de evaluación de procesos térmicos
2.2.5.1 Método de Bigelow (método general)
Fundamento.
1) Está basado en el punto más frió de un
envase
2) Que para cada temperatura existe un efecto
letal.
3) Si el punto másfrío del envase es estéril, todos
los demás puntos se encuentran estéril.
4) Los efectos letales tienen efecto acumulativo
con respecto al tiempo de forma tal que la
sumatoria dará el valor esterilizante.
Ecuación de Bigelow
Está basado en dos ecuaciones
A fin de homogenizar cálculos
(1)
Fp = f(T.t)
Ecuación ordinaria de primer orden con tres variables, se
resuelve empleando los métodos numéricos y teniendo
como datos experimentales la historia de tiempo vs
temperatura en el punto más frio del envase.
2.4 Marco conceptual
2.3.7 Valor D
Una medida de la resistencia al calor de un
microorganismo que resulta útil para calcular la letalidad
del tratamiento térmico es el valor D ó tiempo de
Reducción Decimal, el cual se define como el tiempo
necesario a una temperatura dada para reducir en un ciclo
logarítmico una población bacteriana, esto es el 90 %.
2.3.8 Valor Z
Es el número de grados de temperatura durante los cuales
se reduce en un ciclo logarítmico la carga bacteriana
inicial. Los microorganismos más resistentes presentan
un mayor valor de Z.
Z = (T1 - T2 ) / (log D2 - log D1 ) (2)
2.3.9 Valor F
Los tratamientos de calentamiento no son uniformes ni
instantáneos. Para poder comparar los diferentes
tratamientos es necesario un patrón común para definirlos;
en los tratamientos de appertización se conoce como valor
F , se trata de un parámetro que expresa el efecto letal
integrado de un tratamiento térmico expresado en minutos
a una temperatura que se indica por medio de un
subíndice.
En las esporas, Z suele tener un valor en torno a 10°C y
al F121°C determinado utilizando este valor se le denomina
Fo.
La expresión matemática de F es:
F = D121°C (log No – log N)
2.3.10 Proceso térmico
Es la conservación de los alimentos por el empleo del calor,
también conocido como tratamiento térmico o esterilización
comercial.
2.3.11 Esterilización comercial
Tratamiento térmico al que es sometido un alimento tal que
no se altera en condiciones normales de almacenamiento
ni supondrá un peligro para la salud.
2.3.12 ConservaSustancia esterilizada y envasada herméticamente, que en
virtud de cierta preparación, se conserva durante mucho
tiempo.
III MATERIALES Y MÉTODOS3.1. Materiales y equipos
Los materiales y equipos utilizados en el desarrollo de esta
investigación fueron los siguientes:
3.1.1. Materias primas.
Parte comestible de la alcachofa (fondos)
3.1.2 Insumos
Todos los insumos que se mencionan a continuación
forman parte de la formulación del Líquido de Gobierno.
Cebolla
Ají amarillo
Aji panca
Cominos
Ajos (Alliumsativum).
Sazonador “Glutamato Monosódico”.
Aceite.
Agua.
3.1.3 Materiales:
Ollas.
Cuchillos.
Tablas de picar.
Espátula.
Envases de metal de 1 libra tall.
3.1.4 Equipos e instrumentos.
Balanza.
Cocina industrial.
Maquina selladora marca LUBEKA (semiautomática).
Autoclave vertical discontinua.
3.2 Descripción del método para elaborar la conserva de fondos
de alcachofa
Materia prima
Se utiliza como materia prima los fondos de la alcachofa,
obtenidas de los mercados de Pisco e Ica.
Para elaborar el líquido de gobierno se empleó el ají amarillo, ají
panca, cebolla, ajo sazonador (Glutamato Monosódico), sal,
aceite y comino.
Fig. 2 Fondos de alcachofa
Selección
La materia prima alcachofa, fueron obtenidos en las ciudades de
Pisco e Ica.
Para asegurar contar con una materia prima en buenas
condiciones se debe tener en cuenta lo siguiente:
Yema compacta y bien formada, de un color verde típica, un corte
de tallo liso y uniforme, libres de daños por insectos o por manejo,
y de defectos. Las yemas de alcachofa deben parecer pesadas en
relación a su tamaño. El tallo debe cortarse de 2.5 a 3.8 cm a
partir de la base.
Para la elaboración de las conservas se selecciona las alcachofas
de un mismo tamaño.
La selección de la cebolla, ajos, ají amarillo, ají panca se realizó
en forma manual con el objeto de separar parte malogradas, se
seleccionaron de tamaño mediano, para obtener mayor
uniformidad durante el corte y el tratamiento térmico.
Lavado
Las alcachofas seleccionados, se lavan con abundante agua con
una concentración de cloro residual de 3.0 ppm (hipoclorito de
sodio), con finalidad de eliminar gran parte de la flora microbiana,
y todo material extraño presente en la superficie de los recursos.
El ají amarillo, la cebolla, y el ajo se lavan con abundante agua
con una concentración de cloro residual de 30 ppm (hipoclorito de
sodio), para garantizar la eliminación de todo contaminante y todo
material extraño presente en la superficie.
Operaciones preliminares de la materia prima e insumos.
La alcachofa y después de ser lavado es sometido a corte para
obtener los fondos, y se realiza un segundo lavado.
Las cebollas fueron picadas en pequeños trozos irregulares y
licuados.
Los ajos fueron pelados, lavados y licuados.
El ají amarillo se cortó en forma horizontal se separaron las
semillas y se procedió a licuarlo.
Blanqueado
También denominado escaldado, es una operación necesaria
para el procesamientode frutas, legumbres y hortalizas, que van a
ser enlatadas En este proceso se inactivan las enzimas que
favorecen el deterioro del alimento, logrando la estabilización de
la textura, la disminución de la carga bacteriana, la conservación
dl aroma, del color y del valor nutritivo.
El blanqueo se realizó con agua acidulada, sometiendo a esta a
solución de ácido cítrico al 1.5% a 98°C por 10 minutos y su
posterior enfriamiento para obtener una temperatura final de 35 –
40°C.
Preparación de la salsa.
Se procedió a la preparación de la salsa, en primer lugar se frío el
aceite conjuntamente con la cebolla y el ajo, para posteriormente
agregar el ají amarillo molido o ají panca molido, después de que
la salsa estuvo en constante agitación para evitar que no se
quemara o que se pegara al fondo de la olla, se verifico que este
bien frita, luego se le adiciono el pimienta y el sazonador (ají no
moto), se mezcló bien el contenido para finalmente adicionar el
agua y la sal. Se dejó cocinar por 10 minutos a una temperatura
de 100°C.
Envasado
El llenado se realizó manualmente en envases de 1 Libra Tall,
barnizadas especialmente para contener productos con pH > 4.5 y
previamente desinfectadas en una solución de hipoclorito de sodio
a una concentración de 50 ppm.
Adición de líquido de gobierno
La adición del líquido de gobierno a los envases, se realizó de
forma manual a una temperatura de 90°C. Es muy importante la
temperatura con que el líquido está siendo adicionado al envase,
contra más caliente es mejor ya que va a ayudar a que la
temperatura del envase se eleve y así ir eliminando el aire
contenido en él.
Evacuado o exhausting
Este proceso consiste en la eliminación de aire del espacio del
envase así como el disuelto en el producto.
Al eliminarse el aire se elimina con el oxígeno que es el causante
de las reacciones de oxidación que afectan la coloración del
producto la destrucción de las vitaminas especialmente la A y C.
Esta operación se llevó acabo de una forma casera con ollas que
contenía agua a 100°C.
Sellado
Previo al inicio de la Operación de sellado se realiza pruebas de
hermeticidad utilizando el método practico de la presión interna.
Es importante previamente mantener este control para comprobar
si la maquina selladora está realizando el doble sellado
correctamente, y asegurar que la integridad del sellado será
hermética.
La operación de sellado se llevó a cabo mecánicamente, con el
uso de una maquina selladora marca LUBEKA, semiautomática,
de un cabezal para envases cilíndricos con dos rolas de las
cuales una hace la operación del enganche y otra la operación del
planchado.
Esterilizado
Las latas selladas se colocaron en una autoclave vertical
discontinua con control de temperatura y presión. El tratamiento
térmico se realizó a una temperatura de retorta de 116°C y 10
lb/plg2 de presión.
Enfriamiento
Las latas se enfriaron inmediatamente después del tratamiento
térmico con agua potable, hasta una temperatura de 40°C
aproximadamente.
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO
Presión 1.033 kg/cm2
Tº de Vapor 100º C
116 ºC
MATERIA PRIMA
LIMPIEZA
ACONDICIONAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA
PRE - COCCION
LLENADO
EVACUADO
SELLADO
TRATAMIENTO TERMICO
ENFRIADO
ALMACENADO
3.3 Método para hallar las propiedades termofísicas
Para obtener las propiedades termofísicas de la conserva de
fondos de alcachofa, se utilizaron las ecuaciones predictivas del
cuadro 01, en función de la temperatura de procesamiento que
fue de 116°
Cuadro 01. Ecuaciones para el cálculo de las propiedades
térmicas.
Propiedad térmica componentes Ecuación en función de la temperatura (T)
Conductividad:
K (W/m.°K)
CarbohidratosCenizaFibraGrasaProteína
K =0 .20141+1 . 3874 X 10−3T−4 .3312 X 10−6T 2
K =0 .32962+1 . 4011X 10−3T−2 . 9069 X 10−6T 2
K =0 .18331+1 . 2497 X10−3T−3 .1683 X 10−6T 2
K = 0 .18071+2 . 7604 X 10−3T−1 .7749 X 10−7T 2
K = 0 . 17881+1 . 1958 X10−3T−2. 7178 X 10−6T 2
Densidad:
ρ (kg /m3)
CarbohidratosCenizaFibraGrasaProteínas
ρ=1599.1−0 . 31046Tρ=2423.8−0 .28063Tρ=1311. 5−0 .36589Tρ=925 .59−0 . 41757Tρ=1329.9−0 .51840T
Calor especifico:
Cp (KJ/kg.°C)
CarbohidratosCenizaFibraGrasaProteína
Cp=1548 .8+1962. 5 X 10−3T−5939 X 10−6T 2
Cp=1092 . 6+1889.6 X 10−3T−3681.7 X 10−6T 2
Cp=1845 . 9+1930 .6 X10−3T−4650 . 9X 10−6T 2
Cp=1984 . 2+1473 .3 X10−3T−4800 . 8 X10−6T 2
Cp=2008 . 2+1208.9 X 10−3T−1312 .9 X 10−6T 2
Fuente: Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos de Albert Ibarz.
T: temperatura
3.3.1 Metodología para obtener el calor especifico del
alimento.
Para obtener el calor especifico necesitamos hallar previamente
las fracciones de los componentes del Alimento y con los
resultados de las ecuaciones del cuadro 01, se reemplazan en la
ecuación 3 (Albert Ibarz).
C pa limento=C p proteinas⋅x P+C p aceite⋅xac+CP carbohidratos⋅xc . . ..
+C pcenizas⋅xcz+C pagua⋅xa+C p fibra⋅x f …………….. (3)
Dónde:
CPAlimento = Calor especifico del alimento.
C pProteínas = Calor especifico de las proteínas.
C pAceite = Calor especifico del aceite
C pCarbohidratos = Calor especifico de los carbohidratos
C pCenizas = Calor especifico de las cenizas
C pAgua = Calor especifico del agua
C pFibra = Calor especifico de la fibra
X p= Fracción de proteínas
X ac= Fracción de aceite
X c= Fracción de carbohidratos
XCZ= Fracción de cenizas
X a= Fracción de agua
X f= Fracción de fibra.
3.3.2 Metodología para obtener la densidad del alimento.
Para hallar la densidad del Alimento se utilizó la ecuación 4
(Albert Ibarz) en base a la composición química del Alimento y los
datos obtenidos de las ecuaciones del cuadro 02.
ρa lim ento=ρ proteinas⋅xP+ρ aceite⋅xac+ ρcarbohidratos⋅xc . .. .
+ρ cenizas⋅xcz+ρagua⋅xa+ρ fibra⋅x f (4)
ρ Alimento = Densidad del alimento.
ρ Proteínas = Densidad de las proteínas
ρ Aceite = Densidad del aceite.
ρCarbohidratos = Densidad de los carbohidratos
ρCenizas = Densidad de las cenizas.
ρ Agua = Densidad del agua.
ρ Fibra = Densidad de la fibra.
3.3.3 Metodología para obtener la conductividad térmica del
alimento.
Para calcular la conductividad térmica se utilizó la ecuación 5
(Albert Ibarz) en base a la composición química, las densidades y
los datos obtenidos de las ecuaciones del cuadro 01.
k a limento=k proteinas⋅x pρa lim ento
ρproteinas+k aceite⋅xac⋅
ρa lim ento
ρ aceite.. .. .
+k carboh⋅xc⋅
ρa lim ento
ρcarboh+kcenizas⋅xcz⋅
ρa lim ento
ρcenizas. . .. .
+k agua⋅xa⋅
ρa lim ento
ρagua+k fibra⋅x f⋅
ρa lim ento
ρfibra ………......... (5)
3.3.4 Método para obtener la difusividad térmica.
El valor de la difusividad térmica de cada alimento se
puede calcular, con la ayuda de la siguiente ecuación:
Siendo:
α : Difusividad térmica en m2/s
λ: conductividad térmica en W/m.K
ρ: densidad en kg/m3
Cp: calor específico en J/kg.K
Por lo tanto, sabiendo la conductividad térmica, la densidad y el
calor específico del alimento se podrá obtener su difusividad
térmica y a partir de ella simular la curva de penetración de calor
en las condiciones de proceso que se definan.
3.4 Método para determinar la historia temperatura vs tiempo en
el punto más frio del envase.
Para determinar la historia temperatura vs tiempo en el punto más
frio cuando los mecanismos de transferencia de calor son por
conducción. Se emplea la ecuación de “Fourier” para cilindro:
La ecuación diferencial parcial de segundo orden para cilindro
finito se resuelve por el método de la diferencia finita; donde “T”
representa la Temperatura en cualquier punto y en cualquier
tiempo, “r” es la distancia radial desde el centro, “y” representa la
distancia vertical desde el plano y α es la difusividad térmica.
Para el desarrollo y aplicación del método se emplea el lenguaje
de programación Qbasic.
3.5 Método para determinar el valor del Factor F de proceso.
Se emplea el Método de Bigelow (Método General Mejorado) y el
Método de Simpson.
Con los datos de tiempo y temperatura en el punto más frio del
envase se calculan los efectos letales a partir de los 100°C para
lo cual se emplea la ecuación siguiente:
(6)
Donde:
LT = efecto letal
Tref = temperatura de referencia 121,1 °C
Tpmf = temperatura en el punto más frio del envase
Z = 10 °C
Para determinar la gráfica de letalidad se utilizó el Método de
Simpson
Para el desarrollo y aplicación del método se utilizó el programa
Mathcad, con el cual se determinó los efectos letales y por medio del
efecto acumulativo el valor esterilizante (F de proceso)
IV RESULTADOS
4.1 Determinación de las formulas de la conserva de alcachofa
Se utilizaron tres fórmulas: La fórmula A, B, C el porcentaje de
alcachofa fue fijado en 42,2 % variando el porcentaje de los
ingredientes, para la muestra A se utilizó ají amarillo molido y para
las muestras B Y C ají panca. En las tablas 1, 2 y 3 se presentan
las formulacionescorrespondientes para la conserva de alcachofa.
Tabla 1 Formula A de la conserva de fondos de alcachofa.
Componentes Peso (g) Porcentaje %Alcachofa 181.46 42.20Cebolla 56.67 13.18Comino 0.86 0.2039Ajos 4.86 1.13Sal 2.92 0.68Ají panca 12.90 3.00agua 161.89 37.65Aceite 8.43 1.96
TOTAL 430 100.00
Fuente propia: Azalia Hernández - Ismael Laurente
Tabla 2 Formula B de la conserva de fondos de alcachofa
Fuente: PropiaAzaliaHernández– Ismael Laurente
Tabla 3 Formula C de la conserva de fondos de alcachofa
Componentes Peso (g) Porcentaje %Alcachofa 181.46 42.20Cebolla 61.15 14.22Comino 0.95 0.22Ajos 4.47 1.04Sal 2.97 0.69Ají panca 19.78 4.6Agua 149.12 34.68Aceite 10.11 2.35
TOTAL 430 100.00
Fuente: Propia AzaliaHernández– Ismael Laurente
De acuerdo al análisis sensorial realizado la muestra C se
considera como la formulación optima de la conserva de
alcachofas; por lo que en base a esta formulación se determinó
el valor de F del proceso
4.2 Determinación de la Composición química de la conserva de
alcachofa
Componentes Peso (g) Porcentaje %Alcachofa 181.46 42.20Cebolla 61.23 14.24Comino 0.86 0.20Ajos 4.47 1.04Sal 2.75 0.64Ají amarillo 19.82 4.61agua 149.29 37.65Aceite 10.11 2.35
TOTAL 430 100.00
La composición química promedio de las conserva de alcachofa
se calculó en base a la composición química de la alcachofa y los
ingredientes utilizados de la formulación optima (muestra C)
Tabla Nº 5 Composición química de la conserva de corazones de
alcachofa (Formula C) (g/ 100 g de muestra original)
Componente Resultados%
Humedad 87.97
Proteínas 1.69
Grasa 2.57
Carbohidratos 6.24
Cenizas 1.42
Fibra 0.06
Fuente: Propia Azalia Hernández - Ismael Laurente
4.3 Obtención de las propiedadestermofísicas de la conserva de
fondos de alcachofa
En las tabla 6 se muestran las propiedades termofísicas de la
conserva de alcachofa de la formula optima C calculada en base
a modelos matemáticos.
Tabla 6 Propiedades termofísicas de la conserva de fondos de
alcachofa formula C
Propiedades Termo físicas Valor
Densidad 1009.319 Kg/m3
Calor especifico 0.944 Kcal/Kg °C
Conductividad 0.657 W/m°C
Difusividad Térmica 0.0988 cm2 /min
Fuente: Propia Azalia Hernández –Ismael Laurente
4.4 Determinación de los Valores de Fo para la conserva de
fondos de alcachofa.
4.4.1 Datos de penetración del calor para la conserva de
fondos de alcachofamuestra C.
En la tabla 7 se presentan los datos de penetración del
calor obtenidos de la ecuación de Fourier, por el método de
diferencia finita, para lo cual se utilizó un programa en
Quickbasic que se presenta en anexo; en la figura 1 se
presenta la curva de penetración de calor.
Tabla 7 Datos de penetración de calor obtenidos del
modelo de Fourier para la formula C de la conserva de
alcachofa.
Figura 1 Curva de penetración del calor para la conserva de
alcachofa
La figura anterior indica la temperatura en el punto más frio
cuando se ha alcanzado la puesta en régimen del autoclave
Tiempo de Proceso
(min)
TPMF
°CTiempo de Proceso
(min)
TPMF
°C
0 60.71 25 114.231 62.53 26 114.542 65.12 27 114.813 68.27 28 115.024 71.77 29 115.205 75.47 30 115.356 79.24 31 115.477 82.98 32 115.578 86.59 33 115.659 90.02 34 115.72
10 93.22 35 115.7711 96.16 36 115.8112 98.83 37 115.8513 101.22 38 115.8814 103.35 39 115.9015 105.22 40 115.9216 106.86 41 115.9417 108.29 42 115.9518 109.51 43 115.9619 110.56 44 115.9720 111.46 45 115.9721 112.22 46 115.9822 112.86 47 115.9823 113.40 48 115.9824 113.86
(116°C. 10 lb/in2), los cálculos se realizan en intervalos de tiempo
de minuto a minuto, el modelo empleado es para conservas de
baja acidez con una difusividad de 0.0988 cm2/ min, altura del
envase 11 cm y para una temperatura inicial en el punto más frio
del envase de 60°C.
4.4.2 Efectos letales del proceso térmico para la conserva de
alcachofa
En la tabla 8 se presenta los efectos letales obtenidos de la
Ecuación de Bigelow, a partir del minuto 13 donde la
temperatura en el punto más frio es 101.22 °C
(considerando que el efecto letal es significativo a partir de
los 100°C)
Tabla 8 Efectos letales obtenidos del modelo de Fourier
para la formula C de la conserva de alcachofa
TPMF = Temperatura en el punto más frioT° proceso = 116°C
Tiempo deProceso
(min)
TPMF°C
Efecto letal Tiempo deProceso
(min)
TPMF°C
Efecto letal
13 101.22 0.0103 32 115.57 0.279914 103.35 0.0168 33 115.65 0.285115 105.22 0.0258 34 115.72 0.289716 106.86 0.0377 35 115.77 0.293117 108.29 0.0524 36 115.81 0.295818 109.51 0.0693 37 115.85 0.298519 110.56 0.0883 38 115.88 0.300620 111.46 0.1086 39 115.90 0.3020
21 112.22 0.1294 40 115.92 0.303422 112.86 0.1500 41 115.94 0.304823 113.40 0.1698 42 115.95 0.305524 113.86 0.1888 43 115.96 0.306225 114.23 0.2056 44 115.97 0.306926 114.54 0.2208 45 115.97 0.306927 114.81 0.2350 46 115.98 0.307628 115.02 0.2466 47 115.98 0.3076
29 115.20 0.2570 48 115.98 0.3076
30 115.35 0.266131 115.47 0.2735
4.4.3 Gráfica de los valores de F para la conserva de fondos
de alcachofa
En la figura 2 se muestra la gráfica de los valores de F en
función del tiempo, calculados utilizando métodos
numéricos en base a la ecuación de Simpsom.
Fig 2 Efectos letales vs tiempo datos obtenidos mediante el método de
Simpson.
El valor F del proceso de la conserva - Formula C, con 42.2% de fondos
de la alcachofa fue:
Fp = 7.4 minutos para un tiempo de tratamiento igual a 47 minutos
contados a partir de la puesta en régimen.
El valor obtenido está por encima del valor Fo = 6 min de la N.C.A, por lo
que se garantiza un buen proceso de esterilizado.
4.5 Resultados del análisis sensorial de la aceptación de la
conserva de fondosde alcachofa
4.5.1 Evaluación sensorial de los jueces consumidores
Los resultados de la evaluación sensorial de los 30
panelistas consumidores se realizaron en base a una
escala hedónica de 7 puntos, analizándose el color, olor,
sabor y la textura los resultados se presentan en el cuadro
2.
Cuadro 2 Análisis sensorial - Calificación de los jueces
JUECES Muestras COLOR OLOR SABOR
TEXTURA
PROMEDIO
A 4 3 4 4 3.751 B 4 5 5 4 4.50 C 6 7 6 6 6.25 A 3 3 4 3 3.252 B 5 5 5 4 4.75 C 6 6 6 5 5.75 A 5 3 4 3 3.753 B 4 5 4 4 4.25 C 5 6 6 6 5.75 A 3 3 4 3 3.254 B 6 5 5 5 5.25 C 6 6 6 6 6.00 A 4 4 4 5 4.255 B 5 5 6 5 5.25 C 6 6 6 6 6.00 A 5 4 3 5 4.256 B 5 5 5 6 5.25 C 6 6 5 6 5.75 A 4 4 5 4 4.257 B 5 5 6 5 5.25 C 6 6 6 5 5.75 A 4 3 3 3 3.258 B 6 5 5 5 5.25 C 5 5 4 6 5.00 A 4 4 5 4 4.259 B 5 6 6 5 5.50 C 6 5 6 6 5.75 A 4 3 4 3 3.50
10 B 5 5 6 5 5.25 C 6 6 6 5 5.75 A 3 3 4 3 3.25
11 B 5 4 4 4 4.25 C 6 7 5 5 5.75 A 4 3 4 4 3.75
12 B 6 5 5 5 5.25
C 6 5 6 5 5.50 A 4 3 3 3 3.25
13 B 4 4 5 4 4.25 C 6 6 6 7 6.25 A 4 4 5 3 4.00
14 B 5 5 6 5 5.25 C 7 6 5 5 5.75 A 5 4 5 5 4.75
15 B 6 7 6 5 6.00 C 7 7 6 6 6.50
Continuación del Cuadro 2
JUECES Muestras COLOR OLOR SABOR TEXTURA PROMEDIO A 4 4 4 4 4.00
16 B 5 5 6 5 5.25 C 6 7 7 6 6.50 A 3 5 4 3 3.75
17 B 6 5 5 5 5.25 C 7 6 6 4 5.75 A 5 4 5 4 4.50
18 B 6 5 5 5 5.25 C 6 7 6 5 6.00 A 3 4 4 3 3.50
19 B 5 5 6 5 5.25 C 7 6 5 5 5.75 A 3 5 4 4 4.00
20 B 4 5 5 5 4.75 C 7 7 6 6 6.50 A 4 5 4 5 4.50
21 B 5 5 5 5 5.00 C 6 6 6 6 6.00 A 4 5 4 4 4.25
22 B 5 4 5 5 4.75 C 7 6 7 6 6.50 A 4 5 6 4 4.75
23 B 5 5 5 5 5.00 C 6 6 7 7 6.50 A 4 4 6 5 4.75
24 B 6 4 5 5 5.00 C 6 7 7 6 6.50 A 4 4 5 5 4.50
25 B 5 4 5 5 4.75 C 6 5 7 7 6.25 A 4 4 5 5 4.50
26 B 5 5 4 4 4.50 C 6 6 7 6 6.25 A 4 5 4 4 4.25
27 B 5 5 4 4 4.50 C 6 6 7 6 6.25 A 4 4 5 4 4.25
28 B 4 5 6 6 5.25
C 7 6 7 6 6.50 A 5 4 5 4 4.50
29 B 5 6 5 5 5.25 C 7 6 6 6 6.25 A 4 4 5 6 4.75
30 B 5 5 5 5 5.00 C 6 7 7 6 6.50
4.5.2 Evaluación de las calificaciones de los jueces
empleando el diseño completamente al azar (D.C.A)
Para evaluar el análisis sensorial se utilizó la prueba de
Fisher con un nivel de significación de 5%, para tres
tratamientos y 30 repeticiones.
En el cuadro 2 se presentan los resultados del análisis de
la varianza del diseño completamente al azar (DCA)
Cuadro 2 cuadro de ANVA del DCA
Los valores tabulares de Fisher son:
Para tratamientos
Ftabla = 3.156
Para jueces
Ftabla = 1.663
Las decisiones de la prueba son:
Para Tratamientos
Dado que el Fcalculado = 219.374>Ftabla = 3.156 Si hay
diferencia significativa.
Para jueces
Dado que el Fcalculado = 2.052>Ftabla = 1.663 Si hay
diferencia significativa
Del análisis del diseño completamente al azar observamos
que las pruebas presentan diferente aceptación del análisis
sensorial (Olor, sabor, color, textura)
4.5.3 Prueba de Duncan para determinar las diferencias de
las muestras de conserva de alcachofa
A continuación presentamos el cuadro 3 donde se presenta
el resumen de la Prueba de Duncan
Cuadro 3 Resultado de la prueba de Duncan.
Comparació
n
Diferencias entre
promedios
ALS(D) Decisión
III - I 6.067-4.050= 2,017 P3 = 0205 Se rechaza Ho
III - II 6.067–5.008=1.059 P2 = 0.195 Se rechaza Ho
II - I 5.008–4.05 =0.958 P2 = 0.195 Se rechaza Ho
Realizada la prueba de Duncan se concluye que existe
diferencia significativa entre las muestras analizadas de la
conserva de corazones de alcachofa. Por lo tanto a
continuación realizaremos la prueba de t student para la
diferencia de muestra
4.5.4 Prueba de t student para determinar laformulación que
obtuvo la mejor aceptación de parte de los jueces
consumidores.
A continuación en el cuadro 4 se presenta los resultados
obtenidos de la prueba de t student de las muestras B y C
que obtuvieron los promedios más altos.
Se planteó la siguiente hipótesis:
Ho : µC = µB Ambas muestras son iguales
H1 : µC > µB La muestra C es mejor que la muestra B.
Cuadro 18 Resultados de la prueba t student para la
conserva de fondos de alcachofa de la comparación de las
muestras B y C
T calculado T de tabla Decisión
10.448 2.001 Se rechaza Ho
Realizado la prueba de t student se concluye que la
muestra C presento mejor aceptación que muestra B y A
Por lo tanto la formula C de la conserva de corazones de
alcachofa es la más óptima.
4.6 Resultados del análisis microbiológico
De acuerdo al informe del laboratorio BioLab ubicada en la ciudad
de Ica la conserva es estéril comercialmente
V CONCLUSIONES
Las conclusiones de la investigación fueron:
La formulación optima fue la “C”, los porcentajes de los componentes
fueron: alcachofa 42%, ají panca 4.6%, cebolla 14.22%, ajos 1.04%,
comino 0.22%, aceite 2.35%, sal 0.69% y agua 34.68%, para un total en
peso de 430 g. aproximadamente
La composición química promedio de la conserva de fondos de
alcachofa en base a la composición química de sus componentes fue:
Humedad 87.97%, proteína 1.69%, grasa 2.57 %, carbohidratos 6.24 %,
cenizas 1.42 %, fibra 0.06
Las propiedades termofísicas promedios obtenidos con el modelo
matemático de Choi fue: densidad 1009.32 kg/cm2 , calor especifico
0.944 kcal/kg °C , conductividad térmica 0.657 W/m °C y la difusividad
térmica 0.0988 cm2 / min.
La historia tiempo y temperatura en el punto más frio del envase fue
calculado de la Ecuación de Fourier para envase cilíndricoempleando
métodos numéricos; alcanzando la temperatura de 101.2 °C a los 13
minutos.
El valor F calculado mediante la ecuación de Bigelow y el método
numérico de Sipmson fue de 7.4 minutos.
Para el análisis sensorial se empleó una escala Hedónica de 7 puntos y
30 jueces consumidores los datos se procesaron estadísticamente por
medio de las pruebas de Fisher, Duncan y t de student para las medias
resultando que la conserva C fue la que tuvo mayor aceptación.
Del análisis microbiológico se concluye que la conserva es apta para
consumo humano.
VI RECOMENDACIONES
Realizar trabajos de investigación en conservas con los fondos de
alcachofa, o en otras formas de conservación como la deshidratación
Promover el consumo de la alcachofa a nivel de la región
Es necesario dar a conocer y transmitir a las personas, que la alcachofa
contribuye con una alta proporción de agua a la dieta, es rica en
minerales tienen baja cantidad de lípidos y proteínas es un alimento
recomendable para controlar los niveles excesivos de azúcar en el
cuerpo.
VII BIBLIOGRAFIA
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conservación-de-los-alimentos-ecológicos.
ANEXOS
Foto 1: Fondos de alcachofa picados
Foto 2: Preparacion de liquido de gobierno
Foto 3: Pesado del producto
Foto 4: Adición del líquido de gobierno
Foto 5: Sellado
Foto 6: Esterilización
PRUEBA DE FISHER PARA CONSERVAS DE ALCACHOFA
JUECES MUESTRA 1 MUESTRA 2 MUESTRA 3 TOTAL1 3.75 4.5 6.25 14.52 3.25 4.75 5.75 13.753 3.75 4.25 5.75 13.754 3.25 5.25 6 14.55 4.25 5.25 6 15.56 4.25 5.25 5.75 15.257 4.25 5.25 5.75 15.258 3.25 5.25 5 13.59 4.25 5.5 5.75 15.510 3.5 5.25 5.75 14.511 3.25 4.25 5.75 13.2512 3.75 5.25 5.5 14.513 3.25 4.25 6.25 13.7514 4 5.25 5.75 1515 4.75 6 6.5 17.2516 4 5.25 6.5 15.7517 3.75 5.25 6.5 15.518 4.5 5.25 6 15.7519 3.5 5.25 5.75 14.520 4 4.75 6.5 15.2521 4.5 5 6 15.522 4.25 4.75 6.5 15.523 4.75 5 6.5 16.2524 4.75 5 6.5 16.2525 4.5 4.75 6.25 15.526 4.5 4.5 6.25 15.2527 4.25 4.5 6.25 1528 4.25 5.25 6.5 1629 4.5 5.25 6.25 1630 4.75 5 6.25 16
TOTAL 121.5 150.25 182 453.75
JUECESi
123456789101112131415161718192021222324252627282930
M1i
3.753.253.753.254.254.254.253.254.253.5
3.253.753.25
44.75
43.754.53.54
4.54.254.754.754.54.5
4.254.254.5
4.75
M2i
4.504.754.255.255.255.255.255.255.505.254.255.254.255.25
65.255.255.255.254.75
54.75
55
4.754.504.505.255.25
5
M3i
6.255.755.75
66
5.755.75
55.755.755.755.506.255.756.506.506.50
65.756.50
66.506.506.506.256.256.256.506.256.25
M1i M2i M3i
14.513.7513.7514.515.5
15.2515.2513.515.514.5
13.2514.5
13.7515
17.2515.7515.5
15.7514.5
15.2515.515.5
16.2516.2515.5
15.2515161616
Suma de columnas
mean M1( ) 4.05 mean M2( ) 5.008 mean M3( ) 6.067
S1 Stdev M1( ) S1 0.506 varianzaM1 S12 varianzaM1 0.256
S2 Stdev M2( ) S2 0.407 varianzaM2 S22 varianzaM2 0.166
S3 Stdev M3( ) S3 0.377 varianzaM3 S32
i
M1i 121.5
i
M2i 150.25
i
M3i 182
PROCEDIMIENTO
I. Hipótesis:
II. Nivel de significación:
0.05
III.Estadística:
FcCMTR
CMRFc
CMJUEZ
CMR
i
M1ii
M2ii
M3i 453.75
r t 90 N r t N 90
Tooi
M1ii
M2ii
M3i
Too 453.75
CTToo
2
N
CT 2287.656
SCT
i
M1i 2i
M2i 2i
M3i 2 CT
SCT 77.406
SCTRATi
M1i
2
i
M2i
2
i
M3i
2
rCT SCTRAT 61.054
t 3r 30
Ho :Todas las muestras tienen el mismo efecto
Hi: Al menos una muestra tiene efecto diferente
Ho :La evaluación sensorial de los jueces son iguales
Hi: Al menos una evaluación de un juez es diferente
SCJUEZ
14.52 13.752 13.752 14.52 15.52 15.252 15.252 13.52 15.52 14.52
13.252 14.52 13.752 152 17.252 15.752 15.52 15.752 14.52 15.252
15.52 15.52 16.252 16.252 15.52 15.252 152 162 162 162
3CT
SCJUEZ 8.281
SCResiduo SCT SCTRAT SCJUEZ SCResiduo 8.071
GLTRAT 3 1 GLTRAT 2
GLJUEZ 30 1 GLJUEZ 29
GLTOTAL 90 1 GLTOTAL 89
GLRES GLTOTAL GLJUEZ GLTRAT
GLRES 58
CMTRATSCTRAT
GLTRAT CMTRAT 30.527
CMJUEZSCJUEZ
GLJUEZ
CMResiduoSCResiduo
GLRES CMResiduo 0.139
FCTRATCMTRAT
CMResiduo
FCTRAT 219.379
FCJUEZCMJUEZ
CMResiduo
FCJUEZ 2.052
IV. CUADRO DE ANVA
FUENTE DE GL SC CM FCVARIABILIDAD
TRATAMIENTO 2 61.054 30.527 219.374JUECES 29 8.281 0.286 2.052RESIDUO 58 8.071 0.139TOTAL 89 77.406
CMJUEZ 0.286
F tabla de los tratamientos
p 1
Ho :
xM1 xM2
H1 : xM1 xM2
Ftabla qF p GLTRAT GLRES( )
Ftabla 3.156
p 1
Ftabla qF p GLJUEZ GLRES( )
Ftabla 1.663
V.Decisión:
Para las muestras
Dado que
Fc 219.374 Ftabla 3.156 Si hay diferencia significativa entre las muestras
Para los jueces
Dado que
Fc 2.052 Ftabla 1.663
.
F tabla de los jueces
Aplicando la prueba de Duncan se tiene
1 Hipótesis
1 Hipótesis
Ho : xM2 xM3
H1: xM2 xM3
Ho : xM1 xM3
H1: xM1 xM3
2 Nivel de significación
0.05
3 Determinación de la desviación estándar de los promedios
xCMResiduo
r
x 0.068
4 Valores tabulares de amplitud AES(D) y ALS(D)
0.05 GLRES 58 p 2 p 3
Valores de p
2 3
AES(D) 2.866 3.016
0.068
ALS(D) 0.195 0.205
p2 0.195 p3 0.205
5 ORDENANDO LO PROMEDIOS DE LAS MUESTRAS
I II III
4.05 5.008 6.067
COMPARANDO DIFERENCIAS ALS(D) Decision
III I 6.067 4.05 2.017 p3 0.205 Se rechaza
III II 6.067 5.008 1.059 p2 0.195 Se rechaza
II I 5.008 4.05 0.958 p2 0.195 Se rechaza
Se concluye que si hay diferencia significativa al 5% entre las muestras A,B y C.
PRUEBA DE MEDIAS
Como las medias de las muestras son diferentes planteamos la hipótesis para determinar cuál de las muestras es mejor, tomamos las muestras B y C que obtuvieron mayor promedio
1 Hipótesis
Ho : Ambas conservas son iguales
H1 :M3 M2 La conserva M3 es mejor que la conserva M2
2 Nivel de significación
0.05
3 Estadístico de prueba
TX1 X2
Varc
n1
Varc
n2
n1 30 n2 30
Varc30 1( ) varianzaM3 30 1( ) varianzaM2
n1 n2 2
Varc 0.154
ES = Error Estándar
M3 M2
M1 M2 M3
ESVarc
n1
Varc
n2
ES 0.101
tkmean M3( ) mean M2( )
ES tk 10.448
4 Valor del criterio
0.05 60 1 59
Ttabla qt
2
Ttabla 2.001
5 Decisión
Como tk 10.448 Ttabla 2.01 Debemos rechazar Ho