FACULTAD DE CIENCIASESCUELA De Ing. QUÍMICA

10mo Nivel

INGENIERIA AGROINDUSTRIALDOCENTE: Dr. Raúl Valverde

Informe de Laboratorio N° 1

TEMA: “Elaboración de mermelada” Integrantes:

María Belén Chiluiza Ll.Luis Miguel FreireClara Isabel Ruiz

INFORME # 1

Ingeniería Agroindustrial

Elaboración de Mermelada de Fruta

1. Objetivos:

1.1GeneralObtención de mermelada a partir de frutilla y mora

1.2Específicos Realizar el balance de masa del proceso. Determinar el rendimiento del proceso. Manipular el caldero y la marmita para aprender como funciona.

2. Marco Teórico Referencial

2.1Marco Teórico

2.1.1 MermeladaLa mermelada es una conserva de fruta cocida en azúcar. Características:

Aunque la proporción de fruta y azúcar varía en función del tipo de mermelada, del punto de maduración de la fruta y otros factores, el punto de partida habitual es que sea en

proporción 1 a 1 en peso. Cuando la mezcla alcanza los 104 °C, el ácido y la pectina de la fruta reaccionan con el azúcar haciendo que al enfriarse quede sólida la mezcla. Para que se forme la mermelada es importante que la fruta contenga pectina. Algunas frutas que tienen

pectina son: las manzanas, los cítricos, y numerosas frutas del bosque, exceptuando las fresas y las zarzamoras, por ejemplo. Para elaborar mermelada de estas frutas la industria

añade pectina pura, pero el método casero consistía en añadir otra fruta con abundante pectina al dos por ciento (manzanas o jugo de limón, por ejemplo).Para las mermeladas vendidas envasadas, la legislación de la Unión Europea establece que

deberán contener un mínimo de 35% de fruta (25% para algunas frutas rojas y el membrillo). Para la calidad "extra", estos porcentajes se elevan respectivamente a 45% y

35%. Las mermeladas de cítricos tienen que contener un mínimo de 20% de fruta del que un 75% deberá proceder de la piel.1La legislación española establece que las mermeladas deberán contener un mínimo de 30%

de fruta, elevando estos porcentajes a 50% para la calidad.

2.1.2 EvaporaciónEsta operación consiste en la separación de un disolvente volátil de un soluto no volátil por vaporización del disolvente; el agua es el disolvente que con más frecuencia hemos de separar. La calefacción se efectúa por medio del vapor condensante.

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La resolución de los problemas de evaporación se lleva a cabo por aplicación de los

conceptos generales referentes a la transmisión del calor desde de vapor condensante hasta la disolución a concentrar.

2.1.3 Marmita con agitadorLa marmita con agitador que comprende el agitador y la marmita .Es ampliamente utilizado en industrias tales como revestimiento, pintura, petróleo, industria química, cauchos,

pesticidas, colorantes, farmacias, alimentos, etc. Incluso contenedores cerrados sometidos a vacío y otro tipo de tanques, de manera que se puede armar todo un sistema de producción automática. El proceso de dispersión y mezclado se realiza con muy poca absorción de aire. El equipo disuelve y dispersa todo tipo de materiales aglomerados hasta convertirlos en tamaños de partícula mucho más pequeño de una manera eficiente. No

ocurren esquinas o zonas muertas durante el mezclado, también es fácil de limpiar.

2.2Marco ReferencialLa práctica se llevó a cabo en la Marmita con agitador cuya estructura es completamente

metálica, dicho equipo se encuentra en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ciencias, de la ESPOCH, en la ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo.

3. Parte Experimental

3.1. Sustancias y Reactivos Frutas mora y frutilla 5 kg de cada una ácido cítrico 20 gr. Pectina 100 gr. Azúcar 10 kg.

3.2. Materiales y Equipos Caldero Marmita doble fondo de acero inoxidable Mesa de acero inoxidable Baldes y bandejas Cernidor Licuadora Paletas de madera Cucharas Frascos de plástico resistente al calor

3.3. Procedimiento La fruta se pesa y almacena hasta el momento de la elaboración.

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Selección, Se descarta las frutas que presentan daños físicos, químicos y biológicos. Lavado, con agua potable, sirve para eliminar las partículas extrañas adheridas a la fruta.

Luego del lavado las frutas se desinfectan con una solución de agua con cinco gotas de solución de cloro por litro.

Pelado y desemillado, Puede realizarse antes o después del blanqueado térmico. Se utiliza cuchillos de acero inoxidable o peladoras mecánicas. El pelado también puede ser químico utilizando sosa cáustica y con vapor de agua o agua caliente.

Blanqueado térmico, se realiza colocando las frutas en agua caliente, entre 85 a 90 º C durante 3 a 5 min. Esta operación sirve para inactivar las enzimas que oscurecen la fruta y cambian el sabor. Asimismo acentúa el color natural de la fruta.

Acondicionamiento de la pulpa, La fruta se corta en pedazos pequeños de 1 cm x 1 cm. Una parte de ella se licúa y otra parte se ralla con un rallador.

Formulación:

Pulpa de frutas 50 % 5 KgAzúcar 50 % 5 KgÁcido cítrico 0.1 % 20 gPectina 0.5 % 100 g

Cocción, La fruta se calienta en una olla de preferencia de acero inoxidable con el 10 % del azúcar y el ácido cítrico, se cuece por 20 min removiendo constantemente hasta que el azúcar se disuelva completamente. Se agrega el 30 % más de azúcar y se hierve por 20 min más removiendo constantemente la mezcla.

Se agrega 30 % más de azúcar y se hierve por 20 min más removiendo la mezcla. Finalmente se agrega el 30 % del azúcar restante mezclado uniformemente con la pectina,

se sigue con la cocción por aproximadamente 20 min removiendo constantemente hasta que la mezcla alcance los 65 º Brix.

Envasado, el envasado se realiza a no menos de 85 ºC, en envases previamente esterilizados por acción de vapor de agua sobrecalentado o agua en ebullición. Se deja un espacio de 1 cm. Desde el borde del frasco.

Sellado, inmediatamente después del envasado los frascos se cierran herméticamente, procediendo a colocarlo en forma invertida para asegurar el cierre hermético.

Enfriado, a temperatura ambiente

4. DATOS

4.1. Datos experimentalesf(kg) m(kg) a(kg) p(kg) P(kg)

5 5 10 0.125 15.3

Dónde: f: masa de fresa m: masa de mora a: masa de azúcar p: masa de pectina

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P: masa de mermelada

5. CÁLCULOS Y RESULTADOS

5.1. Datos adicionalesXf Xm Xa

0.91 0.8435 0.00075Dónde:

Xf: Humedad de la fresa en kg agua/kg Xm: Humedad de la mora en kg agua/kg Xa: Humedad del azúcar en kg agua/kg

5.2. Cálculos específicos

5.2.1. Cálculo de la alimentación (f)

F=f+m+a+ pF=5+5+10+0.125F=20.125 kg

5.2.2 Cálculo de la fracción de agua en la alimentación (xagua(f))

5.2.1.1. Cálculo de la masa de agua en las frutas y azúcarmagua=X f f +X mm+X aa

magua=(0.91∗5 )+ (0.8435∗5 )+(0.00075∗10)magua=8.78kg

5.2.3 Cálculo de la fracción de agua

X agua(F)=maguaF

X agua(F)=8.78 kgagua

20.125 kg

X agua(F)=0.436 kgagua

kg

5.2.4. Cálculo de la masa de agua evaporada (e)

Balance general de materia

F=E+P20.125=E+15.3E=4.83kg

5.2.5. Cálculo de la fracción de agua en la mermelada (xagua(p))Balance de materia para el agua

X agua(F)F=Xagua(E)E+X agua( P)P(0.436∗20.125 )=(1∗4.83 )+(Xagua (P )∗15.3)

X agua (P)=0.258kgagua /kg

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5.2.6. Cálculo del rendimiento

%R= PF

∗100

%R= 15.3 kgmermelada20.125kgalimentación

∗100

%R=76.02 %Se necesitan 100 kg de alimentación (fresa, mora, azúcar) para producir 76 kg de mermelada.

5.3. RESULTADOSTABLA 5.3-1

Dónde:Masa de agua evaporada (E)Fracción de agua en la mermelada (Xagua(P))Rendimiento %R

6. Errores

6.1. Sistemáticos: El equipo no estaba trabajando correctamente debido a que por el uso del mismo se pueden

haber formado incrustaciones, disminuyendo así la calidad del vapor.

6.2. Aleatorios: Se puede anotar como errores aleatorios: lectura aproximada de la balanza del redondeo de

cifras y también errores de visualización.

7. DiscusiónAl realizar los balances de masa, se determinó el rendimiento, pero con un mantenimiento

adecuado y continuo del equipo al igual que un buen tratamiento del agua de alimentación a la cámara de calefacción se podría tener una mejor calidad del vapor suministrado, lo cual aumentaría el rendimiento del equipo, además que disminuiría el tiempo del proceso.

8. Conclusiones y Recomendaciones

8.1. Conclusiones Por la cocción y concentración de pulpa y jugo de mora y frutilla, a la cual se la añada

edulcorante y aditivos permitidos se obtiene un producto pastoso llamado mermelada. Una vez realizado el balance de masa del proceso se tiene como resultado el siguiente valor

4.83 Kg El rendimiento del proceso fue de %R=76.02 % lo que se interpreta que para producir 76 Kg de

mermelada se requiere de 100 Kg de materia prima.

E (kg)

Xagua(P) %R

4.83 0.258 76.02

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La manipulación el caldero y la marmita son procesos muy fáciles que requieren sentido común y

cuidado para un alto rendimiento del equipo.

8.2. Recomendaciones: Realizar el mantenimiento preventivo de los equipos a fin de mantenerlos en óptimas

condiciones. Manipular correcta y cuidadosamente los equipos, sobre todo tener cuidado cuando

trabajamos con el caldero ya que su vapor nos puede causar graves quemaduras.

9. Aplicaciones

La marmita es un sistema de calentamiento indirecto muy utilizado en la industria alimentaria, en especial para el procesamiento de frutas y hortalizas. Consiste básicamente en una cámara de calentamiento conocida como camisa o chaqueta de vapor, que rodea el recipiente donde se coloca el material que se desea calentar. El calentamiento de puede realizar de dos formas diferentes, una que consiste en hacer circular el vapor a cierta presión por la cámara de calefacción, en cuyo caso el vapor es suministrado por una caldera. Esta es denominada marmita de vapor. Otra manera es calentar el agua que se encuentra en la cámara de calefacción por medio de resistencias eléctricas. Esta es la denominada marmita eléctrica. Usualmente la marmita tiene forma semiesférica y puede estar provista de agitador mecánico y un sistema de volteo para facilitar la salida del producto. Se pueden encontrar dos tipos de marmitas según sea abierta o cerrada. En la abierta el producto es calentado a presión atmosférica, mientras que en la cerrada se emplea vacío. El uso de vacío facilita la extracción de aire del producto por procesar y permite hervirlo a temperaturas menores que las requeridas a presión atmosférica, lo que evita o reduce la degradación de aquellos componentes del alimento que son sensibles al calor, favoreciendo la conservación de las características organolépticas y el valor nutritivo de la materia prima, con lo que se obtienen productos de mejor calidad.

10. Referencias Bibliográficas:

10.1 Citas:

10.2 Bibliografía:

10.3 Internet: www.portaldelmilenio.com.ar/editorial/evaporacion/index.htm

http://www.euroresidentes.com/Recetas/mermeladas/mermeladas.htm

http://levapan.ejecom.com/productos/san-jorge/rellenos/mermelada-industrial-1516.html

Ingeniería Agroindustrial

11.Cuestionario

12. Anexos

Ingeniería Agroindustrial

Lavado y adecuación de la fruta

Licuado de la mora

Cernido de la mora

Adicción de aditivos

Cocción de la fruta

Envasado de la mermelada