Capitulo 2. Introduccion DEFINITIVO

Introducción

ESTUDIO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA MERMELADA 6

2. INTRODUCCIÓN

La mermelada es un producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenida por

cocción y concentración de frutas sanas con adición de edulcorantes y con o sin adición

de agua.

El origen de la mermelada se remonta a la época de los romanos. En aquel

entonces, se le añadía a la fruta miel, para su conservación, y se hacía hervir la mezcla

hasta que tuviera la viscosidad deseada.

Posteriormente, con la llegada de los árabes a la Península Ibérica, se introdujo

el azúcar y el algarrobo en Europa, con cuya semilla se hizo una harina que ayudaba a

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espesar. Los árabes añadían a la fruta su mismo peso en azúcar con un poco de harina de

algarrobo y calentando alcanzaban la densidad deseada.

Durante la Edad Media, la mermelada llego a ser un manjar de reyes, y este

producto español llegó a extenderse de España al resto de Europa. Reyes como Carlos

V, que lo introdujo en Alemania y Países Bajos.

Hoy en día se sigue utilizando el mismo método que utilizaban los árabes para

hacer mermeladas: fruta, azúcar, espesante, calor y tiempo.

2.1. Clasificación de la Mermelada.

A continuación se muestran los distintos tipos de mermelada que se pueden

encontrar en el mercado:

Mermelada clásica: es la mermelada de uso más común y está realizada con

una gran cantidad de azúcar.

Mermelada apta para diabéticos: esta especialidad es apta para el consumo

por personas diabéticas debido a que en su elaboración se ha utilizado fructosa

en vez de sacarosa.

Mermelada light: es una mermelada normal a la que han reducido la cantidad

de azúcar (sacarosa) y que por lo tanto tiene menor aporte calórico.

Mermeladas sólo fruta: para hacer este tipo de mermelada se ha utilizado sólo

la fruta, su zumo, pectina (un espesante) y antioxidante (normalmente ácido

cítrico).

Mermelada con edulcorantes: en la elaboración de este producto sólo se usan

edulcorantes.

En cuanto a la norma de calidad, por lo que respecta a las diferentes categorías

de mermelada, establece el siguiente cuadro de exigencias y tolerancias, que afectan

tanto al contenido mínimo de fruta, como al color, sabor, número de huesos, pedúnculos

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en fresas y bayas, restos de vegetal propio, restos de piel (en aquellas frutas que

normalmente se pelen en su elaboración), y semillas.

Tabla 2.1. Normas de Tolerancia y Exigencias.

MERMELADA: EXIGENCIAS Y TOLERANCIAS

Factores Mermelada Extra Mermelada

Contenido mínimo de fruta 50 por 100 30 por 100

Color Típico Aceptable

Sabor Típico Aceptable

Número de huesos - -

Pedúndulos en fresas y bayas 1 en 100 g 2 en 100 g

Restos de vegetal propio 1 en 100 g 2 en 100 g

Restos de piel 1 en 100 g 2 en 100 g

Semillas 1 en 100 g 2 en 100 g

2.2. Materias Primas Usadas en la Elaboración de la Mermelada.

2.2.1. Fruta.

Según la Norma del Código Alimentario, se entiende por fruta adecuada para

fabricar confituras, todas las frutas y hortalizas ya sean frescas, congeladas, en conserva,

concentradas, deshidratadas (desecadas), o elaboradas y/o conservadas de algún modo,

que sean comestibles, que estén sanas y limpias, presenten un grado de madurez

adecuado, que estén exentas de deterioro y contengan todas sus características

esenciales excepto que hayan sido recortadas, clasificadas y tratadas con algún otro

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método para eliminar cualquier mancha, magulladura, parte superior, restos, corazón,

pepitas (hueso) y que pueden estar peladas o sin pelar.

Normalmente, en la fabricación de mermelada, se utiliza una combinación de

fruta madura con fruta que ha empezado su maduración.

Las frutas más comunes usadas para fabricar mermelada son: fresa, naranja,

frambuesa, ciruela, pera, mora y albaricoque.

2.2.2. Azúcar.

Uno de los principales productos de donde proviene el edulcorante, es la caña de

azúcar (Saccharum Officinarum), perteneciente a la familia de las gramíneas; uno de los

cultivos más antiguos del mundo, originario de Asia, concretamente de la India, donde

se produjo azúcar por primera vez a partir de la caña, expandiéndose a Europa hacia el

siglo IV antes de Cristo gracias a los viajes de Alejandro Magno a través de Asia, y

posteriormente los griegos la llevaron al Imperio Romano, los árabes también jugaron

un importante papel en la difusión del consumo de caña de azúcar y del dulce que se

obtiene, estos últimos la llevaron hacia Siria y varios países africanos del norte,

destacándose de todos ellos Egipto, porque fue en este país donde los químicos egipcios

perfeccionan el proceso de refinado.

Los azúcares o edulcorantes más comúnmente usados y permitidos por la norma

ICONTEC 285 para la fabricación de mermeladas son: sacarosa, azúcar invertido,

glucosa y miel de abejas. Las mermeladas denominadas dietéticas emplean entre otros

compuestos polialcoholes como el sorbilto l.

En general, en las mermeladas la mejor combinación para mantener la calidad y

conseguir una gelificación correcta y un buen sabor suele obtenerse cuando el 60% del

peso final de la mermelada procede del azúcar añadido. La mermelada resultante

contendrá un porcentaje de azúcar superior debido a los azúcares naturales presente en

la fruta. Cuando la cantidad de azúcar añadida es inferior al 60% puede fermentar la

mermelada y por ello se propicia el desarrollo de hongos y si es superior al 60% existe

el riesgo de que cristalice parte del azúcar durante el almacenamiento.

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Figura 2.1. Condiciones de gelificación.

Tabla 2.2. Contenido de Azúcar en las Mermeladas en General.

ALIMENTO SACAROSA (%) AZÚCAR INVERTIDO

Mermelada 25-30 20-40

Este proceso de gelificación se produce cuando el azúcar es sometido a cocción

en medio ácido. En esas condiciones, se produce la inversión de la sacarosa,

desdoblamiento en dos azúcares (fructosa y glucosa) que retardan o impiden la

cristalización de la sacarosa en la mermelada, resultando por ello esencial para la buena

conservación del producto el mantener un equilibrio entre la sacarosa y el azúcar

invertido. Una baja inversión puede provocar la cristalización del azúcar, y una elevada

o total inversión, la granulación de la dextrosa. Por tanto el porcentaje óptimo de azúcar

invertido está comprendido entre el 35 y 40% del azúcar total en la mermelada.

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2.2.3. Pectina.

Fue en 1.825, cuando se comenzó a dar el nombre de pectina a la sustancia

soluble que se encontraba en los jugos de las frutas y que tiene la propiedad de espesar o

gelificar cuando se encuentra en un medio ácido. Tradicionalmente, se ha obtenido la

pectina a partir de los frutos cítricos y de las manzanas (su corteza y sus semillas). Se

trata de una sustancia neutra, no cristalizable, incolora y soluble en agua que existe en

los frutos mauros, como resultado de la transformación de la pectosa. Debido a que se

convierte en una solución espesa, como la gelatina, cuando se añade en pequeñas

cantidades a los ácidos de las frutas, azúcar y agua, se usa para hacer jaleas, conservas y

mermeladas.

FRUTAS RICAS EN PECTINA FRUTAS POBRES EN PECTINA

Manzana, limón, naranja, Fresa, melocotón, pera, piña,

lima, pomelo, membrillo. tomate, sauco, mora y berenjena

Figura 2.2. Clasificación de frutas según la cantidad de pectina.

Es una macromolécula polisacárida, mayoritariamente presente en los tejidos

vegetales, siendo las zonas más ricas en pectina la pared celular primaria y la lámina

media de las plantas superiores. Son compuestos de naturaleza coloidal y elevado peso

molecular.

Las propiedades y composiciones de las pectinas varían con la fuente de

obtención, los tipos de procesado usados en su preparación y los tratamientos

subsiguientes. Durante la extracción con ácidos débiles se produce una cierta

despolimeración hidrolítica y también hidrólisis de los grupos metiléster. Por ello el

término pectina denota una familia todavía mayor, conocida como de las sustancias

pécticas.

La pectina comercial se expresa en grados y el valor comercial está dado por la

capacidad de formar gel en un producto de 65% azúcar y un pH entre 3 y 3.5. Una

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pectina grado 150 significa que 1 kg de pectina podrá gelificar 150 kg de azúcar en las

condiciones mencionadas anteriormente.

Estructura química.

La pectina es un polímero del ácido α-galacturónico, unidas mediante enlaces

glucosídicos 14 y cadenas laterales de ramnosa, arabinano, galactano, xilosa y fucosa,

con un número variable de metilésteres:

Figura 2.3. Estructura química de la pectina.

Como hemos dicho anteriormente, en función del porcentaje de restos de ácido

galacturónico esterificado, las pectinas se clasifican como “de alto metoxilo”, cuando

este porcentaje es superior al 50%, y de “bajo metoxilo”, cuando es inferior.

Figura 2.4. Pectina de alto metoxilo

Figura 2.5. Pectina de bajo metoxilo

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Propiedades químicas de las pectinas.

Las pectinas son hidrocoloides, que en solución acuosa presentan propiedades

espesantes, estabilizantes y sobre todo gelificantes.

Son insolubles en alcoholes y disolventes orgánicos corrientes y parcialmente

solubles en jarabes ricos en azúcares.

Dispersabilidad-solubilidad.

La disolución en agua de las pectinas en polvo tiene lugar en tres etapas:

Dispersión.

Hinchado.

Disolución.

Para la dispersión del polvo es necesaria una fuerte agitación a fin de separar

bien los gránulos de pectina e impedir la formación de coágulos que serían

posteriormente insolubles.

Una vez dispersada, la pectina necesita tiempo más o menos largo (en función de

la temperatura, de la concentración, de la dureza del agua, etc.) para hidratarse:

corresponde a la etapa de hinchado.

Finalmente, cuando las moléculas han fijado una cantidad suficiente de agua,

entre 15 y 25 veces su propio peso según las condiciones de trabajo, se obtiene una

solución homogénea.

Propiedades de las disoluciones.

A temperatura ambiente y a su propio pH (2.8-3.2) las pectinas son tanto más

solubles en agua, cuanto mayor es su grado de esterificación. Las disoluciones que se

obtienen presentan un carácter aniónico (carga negativa) que puede presentar

incompatibilidades en la formulación de algunos productos alimenticios.

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La viscosidad de la solución depende de:

La concentración y la temperatura.

El peso molecular y el grado de esterificación de la pectina.

La presencia de electrolitos en el medio.

La dureza del agua, especialmente en las pectinas de bajo

metoxilo.

Este grado de esterificación, determinará el comportamiento de las pectinas

junto a los ingredientes necesarios para la gelificación. Es así, que las pectinas con alto

metoxilo necesitan para formar geles contar con una concentración mínima de sólidos

insolubles y un valor de pH que oscila entre un rango relativamente estrecho.

El peso molecular de la pectina, que depende directamente de la longitud de la

cadena molecular, influirá en la solidez del gel producido, es decir, del poder gelificante

de la pectina, que a su vez depende de la materia prima, condiciones de fabricación, etc.

Este poder se ha convenido expresarlo en los grados SAG. Estos grados se

definen como: el número de gramos de sacarosa que en una solución acuosa de 65ºBrix

y un valor de pH 3.2 aproximadamente, son gelificados por un gramo de pectina,

obteniéndose un gel de una consistencia determinada.

Los grados SAG de una determinada pectina extraída de una fruta como la

manzana o cáscara de cítricos, varían principalmente según el grado de madurez de la

fruta, del proceso de extracción y condiciones de almacenamiento de la pectina

obtenida.

Clasificación de las pectinas

La manera de clasificarlos es la siguiente: en las preparaciones, las cuales, más

de la mitad de los grupos carboxílicos están en forma de grupos metiléster son

clasificadas como pectinas de alto metoxilo, y aquellas preparaciones en las que menos

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de la mitad de los grupos carboxílicos están en forma de grupos metiléster se

denominan pectinas de bajo metoxilo.

Existen tres tipos de pectinas de algo metoxilo (HM) de acuerdo con la Tabla

2.3.

Tabla 2.3. Clasificación de las pectinas HM

GELIFICACIÓN DE

LA PECTINA

PORCENTAJE DE

ESTERIFICACIÓN

Lenta 60-67

Mediana 68-70

Rápida 71-76

Estas pectinas de alto metoxilo, se caracterizan por un diferente comportamiento

respecto a la gelificación, entendiéndose por gelificación el inicio de la formación del

gel que aparece cuando una vez completada la cocción, la masa se enfría y alcanza la

temperatura crítica de gelificación. Esta temperatura es característica de cada pectina.

Las disoluciones de pectina son estables en medio ácido, pH entre 2.5 y 4.5,

incluso a temperaturas elevadas: por el contrario sufren una rápida degradación en

medio alcalino. Las enzimas pectolíticas degradan las soluciones de pectina. Según el

tipo de enzima se producirá una reacción diferente que afectará el grado de

esterificación o su peso molecular y con esto su poder gelificante.

Para la gelificación de las pectinas de alto metoxilo es necesario un pH inferior a

3.5, para que los grupos ácidos se encuentren no disociados y puedan formar enlaces de

hidrógeno. Además, es necesaria una concentración de sólidos solubles mayor a 60%

para que se favorezcan las interacciones hidrofóbicas.

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Estas pectinas encuentran su mayor empleo en la preparación de mermeladas

cuando las frutas con las cuales se preparan a nivel industrial poseen un bajo contenido

en pectinas.

Al contrario de las pectinas de alto metoxilo, las pectinas de bajo metoxilo (LM)

forman geles termorreversibles por interacción con el calcio presente en el medio; el pH

y la concentración de sólidos son factores secundarios que influyen en la velocidad de la

temperatura de gelificación y además en la textura final del gel.

En efecto, estas pectinas tienen la propiedad de formar gel cuyo soporte está

constituido por una estructura reticular de pectinatos de calcio, mientras su contenido de

sólidos solubles puede bajar hasta 2%, y el valor de pH acercarse a la neutralidad. Para

la gelificación, sólo con la presencia de la pectina y de las sales de calcio es necesaria y

suficiente.

El comportamiento de las pectinas de bajo metoxilo está, como para las otras

pectinas, influenciado por varios factores, entre los cuales el azúcar y el ácido que, si

bien no son necesarios, condicionan las dosis de los componentes para la óptima

gelificación.

Entre estos factores destacan:

El grado de esterificación de la pectina.

El peso molecular de la pectina.

Los ºBrix del producto.

El valor del pH del producto.

La cantidad de sales de calcio presente en los componentes.

Las pectinas que se pudieran conseguir en el mercado internacional, varían en su

grado de esterificación y en algunos casos ya llevan incorporadas cantidades de sales de

calcio para ser utilizadas con unos valores de pH y sólidos solubles precisos.

Las dosis de pectina, que generalmente se determina mediante pruebas con

pequeñas cantidades de materias primas disponibles, están normalmente comprendidas

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entre 0.3 y 2% del peso final del producto. Las modalidades de empleo práctico no

difieren de las empleadas con pectinas de alto metoxilo, y para ello, hay que tener un

máximo cuidado en su perfecta disolución para la completa utilización del poder

gelificante.

Estas pectinas también tienen un amplio rango de temperaturas para la

gelificación, el cual, oscila entre 38 y 100ºC.

En cuanto a las pectinas de bajo metoxilo, hay que decir que no forman

interacciones hidrofóbicas, pero se pueden generar geles con ellas requiriendo la

presencia de calcio. Las condiciones que deben darse son: la presencia de calcio, un pH

entre uno y siete o incluso mayor, y una concentración de sólidos solubles entre 0 y

85%. Si la cantidad de calcio es demasiado elevada dará lugar a un precipitado de

pectinato cálcico.

Extracción de la pectina.

Generalmente, las pectinas se extraen de las cáscaras de cítricos por medio de

extracción acuosa, seguida de una purificación y separación mediante precipitación

etanólica y posterior secado, molido y normalizado. El producto obtenido se emplea

como gelificante en industria de mermeladas.

La extracción de la pectina de frutos, principalmente de cítricos, mediante

hidrólisis ácida es el principal y más utilizado procedimiento industrial de obtención de

ésta, a pesar que en los últimos años se están realizando estudios de extracción de

pectina por métodos enzimáticos y microbiológicos.

La hidrólisis ácida puede ser inducida por varias alternativas, después de realizar

un análisis técnico-económico se opta por utilizar ácido cítrico en el proceso.

Los procesos esenciales para producir pectina de calidad, son: control de calidad

de la materia prima, hidrólisis ácida, evaporación, secado y molienda.

El método más conocido para obtener pectina es la hidrólisis ácida, el cual,

consiste en someter a las cáscaras a una cocción en medio ácido, posterior filtración y

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purificación, con lo cual, se logra separar la pectina presente del resto de compuestos de

las cáscaras, para luego secarla y molerla hasta obtener un polvo fino listo para

comercializarlo.

Las principales fuentes para la obtención de las pectinas en la industria se

muestran en la Tabla 2.4.

Tabla 2.4. Fuentes para la obtención de las pectinas en la industria.

FUENTE % PESO SECO

Piel de limón 35

Piel de naranja 25

Infrutescencia de girasol 25

Remolacha azucarera 20

Residuos de manzana 15

Zanahoria 10

Tomate 3

Papa 2.5

Uva 0.6

A continuación, describiremos el método de obtención de la pectina paso por

paso:

Selección de la materia prima: preferentemente, la fruta a utilizarse debe

ser sana, la madurez debe ser intermedia, la corteza no debe presentar magulladuras y

partes en estado de descomposición; esto permite tener un buen rendimiento y buena

calidad de pectina.

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Lavado: durante 10 minutos con agua a 60ºC se somete a las cáscaras a

un lavado, para eliminar sustancias solubles en agua caliente, las cuales, perjudican sus

características organolépticas, es decir, puede la pectina adquirir un mal sabor y/o un

mal olor.

Inactivación bacteriana: durante 3 minutos con agua a 100ºC se somete a

las cáscaras a este proceso, para controlar la proliferación de microorganismos que

pueden degradar la materia prima.

Hidrólisis ácida: a las cáscaras se las somete a una hidrólisis ácida,

durante 80 minutos aproximadamente, se adicionada agua acidulada (pH=2, utilizando

ácido cítrico), en una relación cáscaras/agua acidulada de 1/3, a 85ºC y agitación

constante de 400 rpm. Proceso en que la protopectina (insoluble en agua), presente en la

materia prima se transforma en pectina (soluble en agua) que luego es fácilmente

separada del resto de componentes insolubles de la materia prima (celulosa

especialmente). Es importante mencionar que para realizar la hidrólisis ácida se utiliza

agua desmineralizada, con el propósito de eliminar especialmente los iones calcio, los

cuales, tienen un efecto negativo en el rendimiento del proceso.

Evaporación: el producto del proceso anterior, se somete a evaporación y

con tiempo suficiente para evaporar el 75% de la carga inicial. Se controla

rigurosamente la temperatura, no debe superar los 65ºC ya que la pectina es muy

susceptible de la degradación a temperaturas altas, para lo cual, es necesario trabajar en

condiciones de vacío; la pectina líquida así obtenida se la puede envasar y comercializar

directamente.

Secado: controlando de igual manera la temperatura, 65ºC, y tiempo

suficiente para secarla totalmente, se obtiene la pectina sólida, para esta operación se

utiliza un secado de bandejas y se trabaja en condiciones de vacío.

Molienda: la pectina seca es sometida a un proceso de molienda, que se

realiza en un molino de bolas hasta pulverización total, para tener un producto

semejante al importado.

Las operaciones de secado y molienda que hemos descrito, se debe realizar en

forma continua y envasarlos lo más rápido posible, en recipientes herméticamente

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sellados, para así evitar la oxidación y humedecimiento de la pectina, ya que ésta es

fácilmente oxidada y altamente higroscópica, es decir, adquiere humedad del medio

ambiente de forma casi inmediata.

Formación de gel.

o Geles de pectina de alto metoxilo.

La primera condición para obtener geles de pectina de alto metoxilo es que el pH

sea bajo. Para que los grupos ácidos, minoritarios, se encuentren fundamentalmente en

forma no ionizada, y no existan repulsiones entre cargas. A pH 3.5 aproximadamente, la

mitad de los grupos carboxilo del ácido galacturónico se encuentran ionizados, pero por

debajo de pH 2.0 el porcentaje es ya muy pequeño. Las cadenas de pectinas de alto

metoxilo pueden entonces unirse a través de interacciones hidrofóbicas de los grupos

metoxilo o mediante puentes de hidrógeno, incluidos los de los grupos ácidos no

ionizados, siempre que exista un material muy hidrófilo (azúcar) que retire el agua. En

consecuencia, las pectinas de alto metoxilo formarán geles a pH entre 1 y 3.5, con

contenidos de azúcar entre el 55% como mínimo y el 85%.

El grado de esterificación de las pectinas de alto metoxilo influye mucho sobre

sus propiedades. En particular, a mayor grado de esterifiación, mayor es la temperatura

de gelificación. Por ejemplo, una pectina con un grado de esterificación del 75% es

capaz de gelificar a temperaturas de 95ºC, y lo hace en muy pocos minutos a

temperaturas por debajo de 85ºC. Por esto se llaman “pectinas rápidas”. Son, por

ejemplo, las que se utilizan en la fabricación de gominolas, que con una concentración

muy elevada de azúcar, hasta el 80% de sólidos, forman geles que pueden desmoldearse

al poco tiempo.

En cambio, una pectina con un grado de esterificación del 65% no gelifica a una

temperatura de 75ºC, y tarda alrededor de media hora en hacerlo a 65ºC. Es lo que se

llama una “pectina lenta”. Además, las pectinas con un grado de esterificación mayor

forman geles que son irreversibles térmicamente, mientras que los geles formados por

pectinas de grado de esterificación menor son reversibles.

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Para cada tipo de pectina con un grado de metoxilación concreto existe una

combinación óptima de concentración de azúcar y pH, aunque se pueden obtener geles

dentro de un cierto rango de pH.

o Geles de pectina de bajo metoxilo.

En el caso de las pectinas de bajo metoxilo, el mecanismo de formación de geles

es totalmente distinto, ya que la unión entre cadenas se produce a través de iones de

calcio, que forman puentes entre las cargas negativas. La estructura es semejante a la

“caja de huevos” de los geles de alginato, pero algo menos ordenada, dada la presencia

de grupos esterificados entre los galacturónicos sin esterificar. La concentración de

calcio es importante hasta llegar a una cierta cantidad, que depende de cada tipo

concreto de pectina, y que se conoce como “saturación de calcio”. Suele estar alrededor

de 500 ppm. Por encima, una mayor cantidad de calcio no tiene efecto, o incluso en

algunos casos puede llegar a debilitar el gel. Esto no sucede en el caso de otros geles de

este tipo, como es el de alginato. Las pectinas de bajo metoxilo forman geles de

consistencia máxima con cantidades de calcio que oscilan de 20 a 100 mg de calcio por

gramo de pectina. La presencia de azúcar reduce mucho la cantidad de calcio necesaria.

Consecuentemente, a menor cantidad de azúcar presente en el producto, es

necesario utilizar pectinas de metoxilo menor para obtener la misma consistencia.

En este caso, la pectina empleada será la pectina (E-440), que son las que se

emplean sobre todo para esterilizar mermeladas o jaleas.

2.2.4. Acidez.

Toda fruta tiene su acidez natural, sin embargo, para la preparación de

mermelada esta acidez debe ser regulada. El valor de pH en las frutas varía entre pH 2.6

y pH 4.1.

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Tabla 2.5. pH Aproximado de las Frutas Seleccionadas para Fabricación de

Mermeladas.

FRUTA pH

Manzana 3.0-3.5

Ciruela 3.45

Naranja 3.0-3.33

La adición de ácidos se realiza para disminuir el pH, logrando así una

gelificación adecuada y realzar el aroma natural de la fruta.

Los ácidos usados para el control del pH suelen ser:

Cítrico.

Málico.

Tartárico.

Láctico.

Fosfórico.

El ácido cítrico, que es el ácido comúnmente usado en la fabricación de

mermeladas, es un ácido orgánico, de fórmula C6H8O7 y de peso molecular 192,12

g/mol. Se puede encontrar como producto del metabolismo de la mayoría de

organismos, en el ciclo de Krebs, y formando parte de muchas frutas, especialmente

cítricos, a las que confiere su característica de acidez.

Este ácido se obtiene, para aplicación industrial, de subproductos cítricos o por

fermentación de hidratos de carbono con Aspergillus niger o Candida spp.

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2.2.5. Conservante.

La principal causa de deterioro de los alimentos es el ataque por diferentes tipos

de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos). El problema del deterioro

microbiano de los alimentos tiene implicaciones económicas evidentes, tanto para los

fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados antes de su

comercialización, pérdida de la imagen de marca, etc.) como para distribuidores y

consumidores (deterioro de productos después de su adquisición y antes de su

consumo). Se calcula que más del 20% de todos los alimentos producidos en el mundo

se pierden por acción de los microorganismos. Por otra parte, los alimentos alterados

pueden resultar muy perjudiciales para la salud del consumidor.

Las condiciones de uso de los conservantes están reglamentadas estrictamente

en todos los países del mundo. Usualmente existen límites a la cantidad que se puede

añadir de un conservante y a la de conservantes totales. Los conservantes alimentarios, a

las concentraciones autorizadas, no matan en general a los microorganismos, sino que

solamente evitan su proliferación. Por lo tanto, solo son útiles con materias primas de

buena calidad.

Los conservantes químicos más usados son el sorbato de potasio y el benzoato

de sodio.

El sorbato de potasio es un conservante suave cuyo principal uso es como

conservante de alimentos. También es conocido como la sal de potasio del ácido sórbico

(número E 202). Su fórmula molecular es C6H7O2K y su nombre científico es (E,E)-

hexa-2,4-dienoato de potasio.

El sorbato de potasio tiene mayor espectro de acción sobre microorganismos. Su

costo es aproximadamente cinco veces más que el del benzoato de sodio. Es ideal para

estos productos dados que no poseen olor y su sabor es neutro.

Se recomienda el agregado de 0,07 a 0,11 % de Sorbato de Potasio en confituras,

mermeladas y jaleas.

El benzoato de sodio también conocido como benzoato de sosa o (E 211), es una

sal del ácido benzoico, blanca, cristalina o granulada, de fórmula C6H5COONa. Es

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soluble en agua y ligeramente soluble en alcohol. La sal es antiséptica y se usa

generalmente para conservar los alimentos. En cantidades elevadas es tóxica. Puede ser

producido por reacción de hidróxido sódico con ácido benzoico.

Actúa sobre hongos y levaduras, además es el más utilizado en la industria

alimentaria por su menor costo, pero tiene un mayor grado de toxicidad sobre las

personas; además en ciertas concentraciones produce cambios en el sabor del producto.

2.2.6. Agua.

El agua es uno de los ingredientes fundamentales en la elaboración de alimentos.

El Código Alimentario Mundial establece normas claras sobre aspectos físicos,

químicos y microbiológicos que debe reunir el agua para ser considerada apta para uso

industrial.

Se establecen valores máximos de turbiedad y color. Las normas exigen, al

mismo tiempo, la ausencia total de olores extraños.

Las características químicas lideradas por el rango de pH y seguidas por los

contenidos de una gran cantidad de sustancias inorgánicas, se encuentran estrictamente

legisladas. En algunos casos se establecen valores máximos de seguridad y en otros,

límites mínimos y máximos.

Los aspectos microbiológicos exigen ausencia total de contaminación fecal,

tomando como parámetros de calidad el recuento de bacterias mesófilas, el números

más probable de bacterias coliformes y la evaluación de Pseudomonas aeruginosa.

El agua, en la industria conservera, debe ser estrictamente controlada y

acondicionada según el área a la que se destine ya que un inadecuado tratamiento puede

ocasionar pérdidas de producción y también deterioro de equipos por incrustaciones.

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2.3. Proceso de Elaboración de la Mermelada.

Para la preparación de mermeladas se puede utilizar fruta fresca o conservada.

En el caso de la fruta fresca, se realizan las etapas de recepción, selección, clasificación,

lavado, desinfección, pelado, corte y despulpado, quedando así la pulpa de fruta prepara

para comenzar el proceso de concentración.

Una vez obtenida la pulpa se debe verificar la concentración de sólidos solubles

y el pH. A continuación se calcula la proporción de los distintos componentes del

producto, es decir, su formulación; esta dependerá básicamente del producto que se

desea obtener: grados Brix finales y porcentaje de fruta.

Una vez se ha formulado se procede a la cocción; se adiciona pulpa y la mitad

del azúcar; cuando comience la ebullición se adiciona la otra mitad del azúcar, esto con

la finalidad de que se disuelva totalmente. El agregar una porción del azúcar a la fruta

en el calentamiento preliminar, sirve para lograr un cierto grado de inversión de la

sacarosa usada. Con ello se evita la cristalización y, además, se logra un brillo especial

debido a la glucosa. La pectina se debe adicionar al final del proceso y en mezcla de 5 a

10 veces su peso en azúcar por su tendencia a formar grumos. Este proceso debe durar

de 7-8 minutos con un máximo de 10, pues puede haber peligro de degradar la pectina,

invertir demasiado la sacarosa y deteriorar el sabor y aroma del producto.

Al acercarse el punto final de la concentración, la mezcla comienza a espesarse;

la norma señala que como mínimo el producto debe presentar 65ºBrix, en este momento

se adicionan los conservantes.

Después la mezcla se enfría rápidamente hasta no menos de 85ºC y se vierte en

los envases en que se va a conservar; este enfriamiento hace el producto lo

suficientemente espeso para que las frutas o sus trozos queden repartidos en la masa y

no suban a la superficie. También contribuye a evitar la degradación de la pectina.

Los recipientes una vez llenos se cierran con preferencia bajo chorro de vapor,

con el fin de esterilizar la tapa, las paredes del recipiente y el espacio libre encima del

contenido.

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2.4. Factores a Tener en Cuenta en la Elaboración de

Mermeladas.

En la elaboración de mermeladas, se unen unas condiciones fundamentales,

necesarias para que se logre obtener un producto que cumpla las normativas de calidad,

de tal manera, que se logre conseguir unas cualidades propias del producto terminado.

Estos factores son:

Sólidos solubles (expresados como ºBrix).

Óptimo de azúcar invertido.

Acidez total y pH del producto.

2.4.1. Sólidos Solubles.

Se definen como todas aquellas sustancias que normalmente se presentan en

estado sólido bajo condiciones ambientales, pero que en ciertas circunstancias pasan a

formar parte de una solución.

La presencia de sólidos solubles en el seno de un disolvente, ocasiona

alteraciones en algunas de sus propiedades físicas como la temperatura de congelación,

la densidad, el índice de refracción, etc. Este hecho es entonces utilizado para

cuantificar la concentración de estas sustancias a partir de la alteración que hayan

producido en determinada propiedad.

En la industria de alimentos y bebidas se ha adoptado la escala Brix para la

medición de los sólidos solubles. Esta escala fue ideada por el químico alemán A. F. W.

Brix en el siglo XIX y en ella cada grado equivale a una concentración de azúcar

común, la sacarosa, de 1 gramo por cada 100 gramos de jugo medida a 20ºC. Se ha

establecido la sacarosa como el azúcar de referencia para estandarizar esta escala debido

a la facilidad de poder vincularla con las mediciones de densidad.

1 grado Brix = 1 gramo de azúcar por cada 100 gramos de jugo.

Introducción


Las frutas y hortalizas contienen otros sólidos solubles diferentes de la sacarosa,

es decir, otros tipos de azúcares y también ácidos orgánicos, por lo que es más frecuente

determinar el contenido total de éstos en un porcentaje, a esto es lo que conocemos

como sólidos solubles totales.

En el caso de las mermeladas, se necesitaría alcanzar un rango comprendido

entre 65 y 68.5ºBrix, que es la concentración a la que con dificultad se desarrollan los

microorganismos.

2.4.2. Óptimo de Azúcar Invertido.

La cantidad de azúcar invertido en el producto final debe ser siempre menor a la

sacarosa presente. El contenido de fruta debe ser como mínimo del 40% como en

mango, manzana, pera, duraznos y fresa; del 30% para mora y piña; y del 20% para

cítricos.

Usando pulpas ácidas, la inversión debe ser frenada agregando una sal tampón,

mientras que con pulpas no ácidas debe ser activada con un ácido orgánico.

La inversión de la sacarosa, además de la acidez natural de la fruta depende de la

duración de la cocción y de la temperatura.

2.4.3. Acidez Total y pH del Producto.

Toda fruta tiene su acidez natural, pero en la preparación, esta acidez debe ser

controlada y regulada.

2.5. Posibles Defectos en la Mermelada Obtenida.

2.5.1. Mermelada Floja o Poco Firme.

Se puede deber a:

Introducción


Cocción prolongada que origina hidrólisis de la pectina.

Acidez demasiado elevada que rompe el sistema de redes o estructura de

formación.

Acidez demasiado baja que perjudica a la capacidad de gelificación.

Elevada cantidad de sales minerales o tampones presentes en la fruta, que

retrasan o impiden la comleta gelificación.

Carencia de pectina en la fruta.

Elevada cantidad de azúcar en relación a la cantidad de pectina.

Un excesivo enfriamiento que origina la ruptura del gel durante el envasado.

Para la determinación de esta falla, es necesario comprobar ºBrix, pH y la

capacidad de gelificación de la pectina.

2.5.2. Sinéresis o Sangrado.

Se presenta cuando la masa solidificada suelta líquido. El agua atrapada es

exudada y se produce una compresión del gel.

Posibles motivos:

Acidez demasiado elevada.

Deficiencia en pectina.

Exceso de azúcar invertido.

Concentración deficiente, exceso de agua (demasiado bajo en sólidos).

Para la determinación de esta falla se debe comprobar: ºBrix y pH.

Introducción


2.5.3. Cristalización.

Causas:

Elevada cantidad de azúcar.

Acidez demasiado elevada que ocasiona la alta inversión de los azúcares, dando

lugar a la granulación de la mermelada.

Acidez demasiado baja que origina la cristalización de la sacarosa.

Exceso de cocción que da una inversión excesiva.

La permanencia de la mermelada en las pailas de cocción u ollas, después del

haberse hervido también da lugar a una inversión excesiva.

2.5.4. Cambios de Color.

Se puede deber a:

Cocción prolongada, da lugar a la caramelización del azúcar.

Deficiente enfriamiento después del envasado.

Contaminación con metales: el estaño y el hierro y sus sales pueden originar un

color oscuro. Los fosfatos de magnesio y potasio, los oxalatos y otras sales de

estos metales producen enturbiamiento.

2.5.5. Crecimiento de Hongos y Levaduras en la Superficie.

Principios:

Humedad excesiva en el almacenamiento.

Contaminación anterior al cierre de los envases.

Envases poco herméticos.

Introducción


Bajos contenidos de sólidos solubles del productos, debajo del 63%.

Contaminación debido a la mala esterilización de envases y de las tapas

utilizadas.

Sinéresis de la mermelada.

Llenado de los envases a temperatura demasiado baja, menor a 85 ºC.

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Capitulo 2. Introduccion DEFINITIVO