universidad tecnolÓgica equinoccial extensión santo domingo

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

Extensión Santo Domingo

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Y SISTEMAS DE GESTIÓN

Tesis previa a la obtención del título de:

INGENIERA AGROINDUSTRIAL, MENCION EN ALIMENTOS

“FIBRA DE ZANAHORIA PARA SUSTITUIR GOMAS Y ALMIDONE S EN LA ELABORACION DE SALSA DE TOMATE EN LA EMPRESA MARCSE AL S.A. 2011”

Estudiante: TATIANA CAROLINA SÁNCHEZ CARRANZA

Director de Tesis:

ING. ELSA BURBANO

Santo Domingo – Ecuador Abril, 2013

ii

“FIBRA DE ZANAHORIA PARA SUSTITUIR GOMAS Y ALMIDONE S EN LA

ELABORACIÓN DE SALSA DE TOMATE EN LA EMPRESA MARCSE AL S.A.

2011”

Sustentación y aprobación de los integrantes del tribunal

Ing. Elsa Burbano

DIRECTORA DE TESIS

APROBADO

Ing. Daniel Anzules

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

Ing. Alejandro Bermúdez.

MIEMBRO DEL TRIBUNAL

Dr. Javier Caisaguano.

MIEMBRO DEL TRIBUNAL

Santo Domingo de los Tsáchilas………. de………del 2013

iii

Del contenido del presente trabajo, está bajo responsabilidad el autor/a.

Responsabilidad del autor

____________________________ Tatiana Carolina Sánchez Carranza

C.I.1721109997

Autor: Tatiana Carolina Sánchez Carranza

Institución: Universidad Tecnológica Equinoccial

Título de tesis: “Fibra de zanahoria para sustituir gomas y

almidones en la elaboración de salsa de tomate en

la Empresa Marcseal S.A. 2011”

Fecha: Abril, 2013

iv

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

Extensión Santo Domingo

INFORME DEL DIRECTOR DE TESIS

Santo Domingo, …….. de …………………… del 2013

Señor Ing. Daniel Anzules COORDINADOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL UTE – Santo domingo

Estimado Ingeniero

Cumplo en informar que el trabajo investigativo realizado por la señorita TATIANA

CAROLINA SÁNCHEZ CARRANZA, cuyo tema es: “FIBRA DE ZANAHORIA

PARA SUSTITUIR GOMAS Y ALMIDONES EN LA ELABORACIÓN DE

SALSA DE TOMATE EN LA EMPRESA MARCSEAL S.A. 2011”, ha sido

elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su

respectiva presentación.

Particular que informo para los fines pertinentes.

Atentamente,

Ing. Elsa Burbano

DIRECTOR DE TESIS.

v

DEDICATORIA

El presente trabajo va dedicado con amor a mi Padre Celestial, quien ha sido el pilar

fundamental a lo largo de mi vida, por haber puesto ángeles alrededor mío, que son mis

amados padres, quien con su ayuda incondicional, me han orientado, por el camino del

respeto, la humildad, perseverancia, y de la honestidad sin su apoyo, jamás hubiese

podido lograr este objetivo muy especial en mi vida.

A todas las personas que contribuyeron en la culminación de este proyecto, a las que

puedan hacer uso, para el enriquecimiento de sus conocimientos y realización de

proyectos futuros.

vi

AGRADECIMIENTO

Primeramente agradezco al Supremo y Soberano Dios, por acompañarme a lo largo de

mi vida, por brindarme su sabiduría, su fidelidad, su amor, guiándome y renovando mis

fuerzas para así cumplir con éxito una meta anhelada.

Sra. Tilita Carranza Coral, mi querida madre y mi mejor amiga, gracias por su

confianza, por su amor, por ese consejo sabio que jamás me falto, por su dedicación con

cada uno de sus hijos, por su entrañable amor con su nieto Josías, y por los cuidados a él

desde su nacimiento.

Ing. Alejandro Sánchez E, mi querido padre, mi apoyo incondicional, en el

cumplimiento de esta meta, si bien es cierto, no estuvo siempre presente, pero donde

estaba, sabía que era por darnos un mejor futuro, gracias por su esfuerzo, por su

paciencia, por su comprensión y por su sabiduría.

Agradezco también a mis queridos hermanos Alejandro y David, por sus ánimos, por

sus consejos, por el apoyo que día a día contribuyó, para culminar una etapa más en mi

vida.

A mi querido hijo Josías, un abrazo, un beso, una sonrisa, fueron fundamentales, para

culminar mi carrera, eres la luz que ha inspirado nuestras vidas, alegrando nuestros días.

A José Luis, mi querido esposo, por tu comprensión, por tu amor, por estar pendiente en

cada paso que doy.

A la Empresa Marcseal S.A. quien abrió sus puertas para ser posible la realización de

este proyecto, en especial al Econ. Santiago Capello, quien me dio la confianza y las

pautas necesarias para seguir adelante junto con: Ing. Eduardo Hurtado, Ing. Angie

Velasco, Ing. Natalia Zambrano, Dra. Fanny Troya, Dra. Verónica Cuenca, Ing. Adry

vii

Fernández, Ing. José María Arévalo y sobre todas las cosas por brindarme su amistad.

A mi directora de tesis, Ing. Elsa Burbano, quien supo tener paciencia, gracias por

compartir conmigo sus conocimientos en la realización de la tesis.

Finalmente agradezco a todas las personas que estuvieron acompañándome en este

proceso de aprendizaje, Tia Virginia Grenow, gracias por sus oraciones, y por estar

pendiente, en mi progreso Espiritual, a mis distinguidos maestros y amigos (Sofy,

Dianita, Jefferson, Elías, José Luis, Edison y Marcelo), con quienes compartí gratos

momentos,

GRACIAS.

Tatiana Sánchez Carranza

viii

INDICE

TEMA PAG.

Portada i

Sustentación y aprobación de los integrantes del tribunal ii

Responsabilidad del autor iii

Informe del Director de tesis iv

Dedicatoria v

Agradecimiento vi

Indice viii

Indice de Cuadros xiii

Indice de Gráficos xv

Indice de Anexos xiv

Resumen Ejecutivo xvi

Ejecutive Summary xvii

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

1.1. Tema de Investigación 1

1.2. Problema de Investigación 1

1.2.1. Planteamiento del problema 1

1.2.2. Diagnóstico 1

1.2.3. Pronóstico 1

1.2.4. Control del pronóstico 1

1.2.5. Formulación del problema 2

1.2.6. Sistematización del problema 2

1.3. Objetivos de la investigación 2

1.3.1. General 2

1.3.2. Específicos 3

1.4. Justificación 3

1.4.1. Conveniencia 3

1.4.2. Impacto social 3

ix

1.4.3. Impacto teórico 4

1.4.4. Impacto metodológico 4

1.4.5. Impacto práctica 4

1.4.6. Impacto ecológico 4

1.4.7. Viabilidad 5

1.5. Hipótesis o idea a defender del estudio 5

1.5.1. Formulación de la hipótesis 5

1.5.1.1. Hipótesis alternativa 5

1.5.1.2. Hipótesis Nula 5

1.5.2. Operacionalización de la hipótesis 5

1.5.2.1. Variables 5

1.5.2.1.1. Variable Independiente 5

1.5.2.1.2. Variable Dependiente 5

1.5.2.2. Indicadores 6

CAPÍTULO II

MARCO DE REFERENCIA

2.1. Marco Teórico 7

2.1.1. Antecedentes 7

2.1.1.1. Antecedentes históricos 7

2.1.1.2. Antecedentes Prácticos 7

2.1.2. Zanahoria Chantenay 8

2.1.3. Características y condiciones físicas para el uso de la zanahoria 8

2.1.3.1. Presentación 8

2.1.3.2. Defectos de Calidad 9

2.1.3.3. Índice de Madurez 9

2.1.4 Consideraciones Postcosecha 9

2.1.4.1. Temperaturas Óptimas 9

2.1.4.2 Fisiología 10

2.1.5. Composición Nutricional de la Zanahoria 11

2.1.6. Producción Nacional de la zanahoria 12

x

2.1.7. Industrialización de la zanahoria 12

2.1.7.1. Fibra de Zanahoria 12

2.1.8. Utilización 13

2.1.9. Pasta de tomate 13

2.1.10. Goma guar 14

2.1.11. Ácidos 15

2.2. Salsa de tomate. 15

2.2.1 Características 16

2.2.2 Características de la materia prima 17

2.3. Marco conceptual 17

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Unidad de análisis 20

3.2. Población de estudio y características 20

3.3. Tipo y nivel de la investigación 20

3.4. Diseño o tipo de investigación 21

3.4.1. Experimental 21

3.4.2. No observacional 21

3.4.3. Relacional 22

3.5. Método de estudio 22

3.5.1. Método inductivo 22

3.5.2. Método síntesis 22

3.5.3. Método estadístico 22

3.6. Fuentes de datos 22

3.6.1. Fuentes Primarias 22

3.7. Materiales, materia prima, equipos y reactivos 23

3.7.1. Materiales 23

3.7.2. Materia prima 24

3.7.3. Equipos 24

3.7.4. Reactivos 25

xi

3.8. Elaboración de fibra de zanahoria 25

3.8.1. Diagrama de flujo cualitativo para la obtención de fibra de zanahoria 25

3.8.2. Memoria técnica del proceso de elaboración de fibra de zanahoria 27

3.8.2.1. Recepción 27

3.8.2.2. Selección 27

3.8.2.3. Lavado 27

3.8.2.4. Pelado 27

3.8.2.5. Picado 28

3.8.2.6. Escaldado y escurrido 28

3.8.2.7. Enfriado 28

3.8.2.8. Despulpar 28

3.8.2.9. Enfundar y Sellar 29

3.8.2.10. Almacenado 29

3.9. Control de calidad de la fibra de zanahoria 29

3.9.1. Análisis bromatológico. 29

3.9.2. Análisis físicos 30

3.9.3. Análisis organoléptico 30

3.9.4. Análisis microbiológico de Fibra De Zanahoria 30

3.10. Elaboración de Salsa de Tomate 31

3. 10.1. Diagrama de flujo cualitativo para la elaboración de Salsa de

Tomate con fibra de zanahoria 31

3.10.2. Memoria técnica del proceso de elaboración de Salsa de

Tomate con Fibra de Zanahoria. 31

3.10.2.1. Recepción / Pesado 31

3.10.2.2. Mezcla 32

3.10.2.3. Cocción 32

3.10.2.4. Envasar / tapar / enfriar 32

3.10.2.5. Empacar / almacenar 32

3.11. Control de calidad de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria 32

3.11.1. Comparación de Análisis Bromatológica de Salsa de Tomate

con fibra de zanahoria 33

3.11.2. Análisis físico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria 33

xii

3.11.3. Análisis organoléptico 34

3.11.4. Análisis microbiológico de la salsa de tomate con fibra de

zanahoria 34

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Diseño experimental 36

4.1.1. Determinar del mejor tratamiento en la obtención salsa de tomate con

fibra de zanahoria. 36

4.2. Variables independientes. 36

4.3. Análisis e interpretación de datos. 37

4.3.1. Análisis de la varianza % de pH. 37

4.4. Análisis de las encuestas 42

4.4.1. Textura 43

4.4.2. Olor 44

4.4.3. Sabor 45

4.4.4. Color 46

4.4.5. Elección de la mejor tabulación 47

CAPÍTULO V

PROPUESTA

5.1. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de fibra de zanahoria

a nivel de laboratorio. 48

5.2 Balance de materia para la obtención de fibra de zanahoria a nivel de

laboratorio. 51

5.3. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de fibra de zanahoria

a nivel de planta piloto. 62

5.4. Balance de materia para la obtención de fibra de zanahoria a nivel de

planta piloto. 65

xiii

5.5. Diagrama de flujo cuantitativo para la elaboración de salsa de tomate

con fibra de zanahoria. A nivel de planta piloto 76

5.6. Balance de materia para la elaboración de salsa de tomate con fibra

De zanahoria a nivel de planta piloto. 79

5.7. Balance de energía. 86

5.7.1. Calculo del coeficiente total de transferencia de calor 86

5.7.1.1. Calor práctico del producto 86

5.7.1.2. Calor teórico del producto 90

5.7.1.3. Valor práctico del Coeficiente global de transferencia de calor. 93

5.7.1.4. Diseño del área de transferencia a Nivel de Planta Piloto 94

5.8. Rendimiento 94

5.8.1. Rendimiento de la fibra de zanahoria 94

5.8.1.1. Calculo Rendimiento de la fibra de zanahoria 95

5.9. Rendimiento de la salsa de tomatecon fibra de zanahoria. 95

5.9.1. Calculo Rendimiento de la salsa de tomate con fibra de zanahoria. 95

5.10. Costos 96

5.10.1. Costos de la fibra de zanahoria 96

5.10.2. Costo de la salsa de tomate con fibra de zanahoria 97

CAPÍTULO VI

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. Conclusiones 99

6.2. Recomendaciones 101

Bibliografía 102

Anexos 104

INDICE DE CUADROS

Cuadro Nº 1. Operacionalización de las variables 6

Cuadro Nº 2. Composición Nutricional de la Zanahoria 11

Cuadro Nº 3. Producción Nacional del cultivo de zanahoria chantenay 12

xiv

Cuadro N° 4. Composición química de la zanahoria 13

Cuadro N° 5. Análisis bromatológico de la fibra de zanahoria 29

Cuadro Nº 6. Parámetros de fibra de zanahoria 30

Cuadro Nº 7. Análisis organoléptico de Fibra De Zanahoria 30

Cuadro Nº 8. Análisis microbiológico de Fibra De Zanahoria 30

Cuadro Nº9. Comparación de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria y

salsa de tomate original. 33

Cuadro Nº 10. Análisis físico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria 33

Cuadro Nº 11. Análisis viscosidad de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria 33

Cuadro Nº 12. Análisis organoléptico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria 34

Cuadro Nº 13. Análisis microbiológico de Salsa de Tomate con fibra de

Zanahoria 34

Cuadro Nº 14. ADEVA 36

Cuadro Nº 15. Factores y niveles de estudio 37

Cuadro Nº 16. Puntuación de la Textura de la salsa de tomate con fibra de

zanahoria. 43

Cuadro Nº 17. Puntuación del olor de la salsa de tomate con fibra de zanahoria. 44

Cuadro Nº 18. Puntuación del sabor la salsa de tomate con fibra de zanahoria. 45

Cuadro Nº 19. Puntuación del color de la salsa de tomate con fibra de zanahoria. 46

Cuadro Nº 20. Costos de producción de la fibra de zanahoria 96

Cuadro Nº 21. Costos de producción indirectos 96

Cuadro Nº 22. Costos Totales 96

Cuadro Nº 23. Costos de producto final 97

Cuadro Nº 24. Costos Indirectos del producto final 98

INDICE DE GRÁFICOS

Gráfico Nº 1. Zanahoria Chantenay 8

Gráfico Nº 2. Producción Nacional del cultivo de zanahoria chantenay 12

Gráfico Nº 3. Presentación de salsa de tomate 16

Gráfico Nº 4. Resultado estadístico de la textura de la salsa de tomate con

fibra de zanahoria. 43

xv

Gráfico Nº 5. Resultado estadístico del olor de la salsa de tomate con fibra

de zanahoria. 44

Gráfico Nº 6. Resultado estadístico del sabor de la salsa de tomate con fibra

de zanahoria. 45

Gráfico Nº 7. Resultado estadístico del color de la salsa de tomate con fibra

de zanahoria. 46

xvi

RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto describe el proceso de obtención de fibra de zanahoria chantenay,

para luego sustituir fibra de zanahoria por gomas en este caso (goma guar) para así

proceder en la elaboración de salsa de tomate, dando así un valor agregado al producto

final, cuya característica es dar un alimento novedoso y especialmente para darle un

proceso más natural a la salsa de tomate, por esto se realizó esta investigación con la

finalidad de satisfacer las necesidades de los consumidores.

En la obtención de fibra de zanahoria chantenay se empleó el diseño experimental

DCA, siendo así la variable independiente (fibra de zanahoria) y variable dependiente

(sustitución de gomas y almidones), como indicadores tenemos, consistencia con 3.5,

ºBrix con 15 y pH con 3.5, que son parámetros relevantes en la elaboración de salsa de

tomate. Los porcentajes de fibra de zanahoria utilizados son T1:5%; T2:7.87%; T3:8;

T4:11.2%.

A la fibra de zanahoria se le realizó un estudio para conocer su composición físico -

químico y el tiempo de vida útil mediante análisis microbiológico, determinando que el

producto es inocuo y puede durar 6 meses, almacenada a temperatura ambiente 24ºC,

temperaturas bajas hasta 35ºC y temperaturas de refrigeración. Los análisis

bromatológicos permitieron establecer que el producto por su calidad puede ser

utilizado en la industria de alimentos. Mediante pruebas de catacion se tiene que el

tratamiento Nº- 4 es el más aceptado por sus características organolépticas: textura, olor,

color, sabor.

Se realizó balance de materia tanto a nivel de laboratorio, como a nivel de planta piloto.

El costo de fibra de zanahoria en 1.5 Kg es de $2.33, en cuanto al valor de la salsa de

tomate es de $0.57 ctv cada 250gr, lo que nos indica que tanto a la calidad del producto

como en costos selo considera competitivo a nivel comercial.

xvii

EXECUTIVE SUMMARY

This project describes the process of obtaining the chantenay carrot fiber, then replace

the carrot fiber for gum, in this case (guar gum) order to proceed in developing tomato

sauce, giving added value to the final product, which is characterized by giving a Novel

food and specially to give a natural tomato sauce, so this research was made with a

principal objective of giving what the consumers need.

Obtaining chantenay carrot fiber was used a DCA experimental design, thus being the

independent variable (carrot fiber) and dependent variable (gums and starches’

substitution), as indicators we have, consistency 3.5, °Brix 15 and pH 3.5, which are

parameters in the tomato sauce production. The carrot fiber percentages used are T1:

5%, T2: 7.87%, T3: 8%, T4: 11.2%.

The carrot fiber was performed a study to know its physical-chemical composition and

the lifetime by microbiological analysis, determining that the product is safe and can be

stored by 6 months at room temperature of 24°C, and refrigeration temperatures as low

as 35°C. Bromatological analyzes allowed to establish that the product can be used in

the food industry. By cupping test we obtain that the treatment N°- 4 is the most

acceptable organoleptic characteristics: Texture, smell, color and flavor.

The material balance was performed at the level of laboratory and experimental plant

level. The cost of 1.5 Kg of carrot fiber is 2.33 USD; about the tomato sauce value is

57cnts each 250g, which indicates that the product quality and cost is considered

competitive at commercial level.

1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

1.1. Tema de Investigación

Fibra de zanahoria para sustituir gomas y almidones en la elaboración de salsa de

tomate en la Empresa Marcseal S.A.

1.2. Problema de Investigación

1.2.1. Planteamiento del problema

1.2.2. Diagnóstico

En el mercado Ecuatoriano existen empresas que elaboran salsas de tomate, la cual

adicionan gomas guar, xantán y almidones permafló para mejorar la estabilidad y

consistencia del producto. Estos estabilizantes utilizados no presentan valor nutritivo y

son adicionados en la preparación de mezcla, después de ser diluidos con panela-

melaza, este proceso se realiza con el fin de evitar grumos al momento de adicionar en

la pre mezcla, para posteriormente llevar a cocción hasta una temperatura de 90ºC.

Es uno de los procedimientos más utilizados a nivel Nacional, lo cual garantiza una

salsa de tomate con adecuada para el consumo.

1.2.3. Pronóstico

Se realizó esta investigación con el fin de reducir niveles de gomas y almidones, que a

su vez aportó nutricionalmente y brindo un producto más sano, que puede ser

consumido por personas de cualquier edad.

1.2.4. Control del pronóstico.

La sustitución de gomas y almidones por fibra de zanahoria para la elaboración de salsa

2

de tomate ayudó a mejorar notablemente la contextura del producto, ya que aumentó su

rendimiento y redujo costos, mejoró el estilo de vida de los consumidores, por su alto

valor nutritivo, lo cual garantizó mayor aceptación ante los consumidores.

1.2.5. Formulación del problema

¿Se podrá sustituir gomas y almidones por fibra de zanahoria para elaboración de salsa

de tomate?

Efecto: Sustitución de gomas y almidones

Causa: Fibra de zanahoria

1.2.6. Sistematización del problema

• ¿Será necesario realizar un análisis físico – químico de la fibra de zanahoria

para determinar el aporte nutricional?

• ¿Será necesario determinar los porcentajes de fibra de zanahoria en la elaboración

de salsa de tomate orgánica para adicionar la cantidad exacta y obtener un

producto de calidad?

• ¿Será necesario agregar fibra de zanahoria como sustituto de gomas y almidones

en la elaboración de salsa de tomate para mejorar la rentabilidad del producto?

• ¿Será necesario realizar análisis bromatológico del producto final para determinar

las condiciones del producto?

1.3. Objetivos de la investigación

1.3.1. General

Aprovechar la fibra de zanahoria para sustituir gomas y almidones en la elaboración de

salsa de tomate en la Empresa Marcseal S.A.

3

1.3.2. Específicos

• Realizar análisis físico – químico de la fibra de zanahoria variedad chantenay para

determinar el aporte nutricional.

• Determinar los porcentajes de fibra de zanahoria en la elaboración de salsa de

tomate para adicionar la cantidad exacta y obtener un producto de calidad.

• Agregar fibra de zanahoria como sustituto de gomas y almidones en la

elaboración de salsa de tomate para mejorar la rentabilidad del producto.

• Realizar análisis organoléptico del producto final para determinar las condiciones

del producto.

1.4. Justificación

1.4.1. Conveniencia

Con la utilización de la zanahoria chantenay, se incentiva a los pequeños y medianos

agricultores a mejorar y aumentar la producción de la zanahoria, e incrementando

mayores ingresos para su economía.

Se brindó un producto con alta calidad nutricional. Lo cual garantizó mayor aceptación

en consumidores de todas las edades. El mayor consumo de fibra en las personas,

mejora su digestión, evitando de esta manera problemas posteriores como es el cáncer

de colon, que es una de las enfermedades de mayor incidencia mundial de acuerdo a

datos dela OMS.

1.4.2. Impacto social

Luego de una adecuada propaganda, en los medios de comunicación, el consumo de

este producto es masivo, y la empresa requirió, mayor inversión, y la adquisición de

mano de obra calificada, que permitió disminuir la tasa de desempleo, a la vez se aporta

con un alimento enriquecido en fibra natural y vitamina A para contrarrestar la

4

desnutrición de nuestro país.

1.4.3. Impacto teórico

Para la realización de esta investigación se utilizó conocimientos como son: frutas y

hortalizas, análisis de alimentos, balance de materia, técnicas de conservación, lo cual

se aplicó en el laboratorio de investigación y desarrollo de la empresa Marcseal S.A.

1.4.4. Impacto metodológico

La elaboración del producto procuró complementar nuevos pasos a los diferentes

métodos teórico – práctico que se aplicó para su elaboración. Se contribuyó con el

cambio en el diagrama de flujo, desarrollada por la empresa Marcseal S.A. ya que se

incrementó fibra de zanahoria como sustituto de gomas y almidones.

1.4.5. Impacto práctica

La Empresa Marcseal S.A. se dedica a la elaboración y distribución de salsas a nivel

Nacional, siendo una de ellas la salsa de tomate, que es un producto de consumo

masivo, en los procesos para elaboración de esta salsa se le agrega gomas y almidones

lo cuales ayudan a mejorar la consistencia del producto.

La empresa, con el propósito de mejorar la calidad nutricional y a su vez aportando en

los procesos de digestión del consumidor, patrocino la elaboración de este proyecto,

salsa de tomate con fibra de zanahoria chantenay.

1.4.6. Impacto ecológico

Dentro del proceso de elaboración de la salsa, el objetivo principal fue cambiar el uso

de la goma guar por fibra de zanahoria, así mejorar su consistencia; convirtiéndose en

un producto más saludable y ecológico. Además al incorporar la fibra de zanahoria en la

5

salsa, se utilizó todo su producto, sin dejar desperdicios que generen desechos sólidos y

contaminen el medio ambiente.

1.4.7. Viabilidad

De acuerdo al análisis de la empresa Marcseal S.A., los ingredientes utilizados en la

elaboración de este producto son de fácil adquisición en el mercado local, y la calidad

del producto final, aumenta el buen vivir de los consumidores, por su alto contenido en

fibra.

1.5. Hipótesis o idea a defender del estudio

1.5.1. Formulación de la hipótesis

1.5.1.1. Hipótesis alternativa

Hi = La fibra de zanahoria si está influenciando en la consistencia de salsa de tomate.

1.5.1.2. Hipótesis Nula

Ho = La fibra de zanahoria no está influenciando en la consistencia de salsa de tomate.

1.5.2. Operacionalización de la hipótesis

1.5.2.1. Variables

1.5.2.1.1. Variable Independiente

Porcentaje de Fibra de Zanahoria

1.5.2.1.2. Variable Dependiente

• Análisis Bromatológico

6

• Porcentaje de fibra

• Rentabilidad

• Análisis Organolépticas

1.5.2.2. Indicadores

Cuadro Nº 1 Operacionalización de las variables

Elaborado por: Tatiana Sánchez

Objetivo especifico

Variable. D Unidad Método de medición

Tiempo de medición.

Realizar análisis físico – químico de la fibra de zanahoria para determinar el aporte nutricional.

Bromatológico Humedad

Ceniza Carbohidratos

Proteínas Grasa Fibra

% % % % % %

Laboratorio Laboratorio Laboratorio Laboratorio Laboratorio Laboratorio

Entrada - Salida Entrada - Salida Entrada - Salida Entrada - Salida Entrada - Salida Entrada - Salida

Determinar los porcentajes de fibra de zanahoria en la elaboración de salsa de tomate para adicionar la cantidad exacta y obtener un producto de calidad.

Fibra Porcentaje Laboratorio Entrada

Agregar fibra de zanahoria como sustituto de gomas y almidones en la elaboración de salsa de tomate para mejorar la rentabilidad del producto.

Rentabilidad Porcentaje Costos Salida

Realizar análisis organoléptico del producto final para determinar las condiciones del producto.

Organolépticas Color Aroma Sabor

Textura

Ponderación

Ponderación

Ponderacion

Ponderación

Encuesta Encuesta Encuesta Encuesta

Salida Salida Salida Salida

7

CAPÍTULO II

MARCO DE REFERENCIA

2.1. Marco Teórico

2.1.1. Antecedentes

2.1.1.1. Antecedentes históricos

Afganistán se lo considera como el país de origen de las zanahorias, muy consumido en

este país y en sus cercanías, ya que poseía un alto valor nutricional, y se lo consideraba

como un alimento afrodisiaco, esto es en la época clásica, en Grecia la zanahoria era

conocida con el término “philon”, cuyo significado era amar.

“La domesticación de la especie en dos o tres cetros geográficos cercanos a Afganistán

y su posterior diseminación hacia Europa y Asia Oriental, zonas con grupos étnicos de

costumbres muy diferentes, ha generado una gran diversidad de tipos de zanahorias, los

primeros cultivos en Occidente se basaban en tipos con raíces amarillas o purpuras; a

partir del siglo XVII, en Holanda, se habría empezado a cultivarla zanahoria de color

anaranjado, la que al igual que la blanca sería una mutación de la zanahoria purpura.

En Asia Menor y en Asia Oriental, hasta el día de hoy se utilizan algunos cultivares de

color rojizo a purpura. La variación en color es un indicador de diversidad, pero la

tendencia actual es a la predominancia de zanahorias de color naranja intenso.”1

2.1.1.2. Antecedentes Prácticos

La utilización de la fibra de zanahoria en la elaboración de salsa de tomate ayudó a

mejorar la consistencia, sabor, textura, se puede decir que ejecutado el proceso se pudo

1 AGUADO, Alonso; CALLES, José; CAÑIZARES, Pablo; LOPEZ, Baldomeo; SANTOS, Aurora; SERRANO, David, (1991), Ingeniería dela industria alimentaria, operaciones de procesado de alimentos, volumen II, editorial síntesis, impreso en España; pp.111.

8

incrementar la producción de alimentos ricos en fibra, dándoles así un valor agregado al

producto y brindando más opciones a los consumidores. Aplicando buenas prácticas de

manufactura en todos los procesos, desde la recepción hasta la distribución del producto

2.1.2. Zanahoria Chantenay

Gráfico Nº 1 Zanahoria Chantenay

Fuente: www.google.com.ec/search?q=zanahoria+chantenay

2.1.3. Características y condiciones físicas para el uso de la zanahoria

2.1.3.1. Presentación

Existen muchas propiedades visuales y organolépticas que diferencian las diversas

variedades de zanahoria para mercado fresco y mínimo proceso. En general las

zanahorias deben ser:

• Firmes (no flácidas o lacias)

• Rectas con un adelgazamiento uniforme desde los “hombros” hasta la “punta”.

• Color naranja brillante.

• Debería haber pocos residuos de raicillas laterales.

• Ausencia de “hombros verdes” o “corazón verde” por exposición a la luz solar

durante la fase de crecimiento.

• Bajo amargor por compuestos terpénicos.

• Alto contenido de humedad y azucares reductores (consumo en fresco).

• Libre de insectos y pudriciones por hongos y bacterias.

9

2.1.3.2. Defectos de Calidad

Incluyen falta de firmeza, forma desuniforme, aspereza, desarrollo pobre de color,

partiduras o grietas, corazón verde, quemado del sol, y calidad pobre del corte de tallo.

2.1.3.3. Índice de Madurez

En la práctica, las decisiones de cosecha en zanahorias están basadas en diversos

criterios, dependiendo del mercado y punto de venta.

• Las zanahorias son típicamente cosechadas en un estado inmaduro cuando las

raíces han alcanzado suficiente tamaño para llenar la punta y desarrollar un

adelgazamiento uniforme.

• La longitud puede usarse como índice de madurez para la cosecha de zanahorias

para procesado (cortadas y peladas), de acuerdo a la eficiencia de proceso

deseada.

Si la zanahoria esta rígida al mercado de producto fresco, se debe cosechar antes de su

madurez total, obteniendo así favorables aspectos de calidad tales como menor tamaño,

mayor suavidad y brillo. La cosecha y manejo de zanahorias en condiciones de calor

aumenta la sensibilidad del vegetal al marchitamiento2.

2.1.4 Consideraciones Postcosecha

2.1.4.1. Temperaturas Óptimas

La temperatura óptima del almacenamiento es de 0ºC (32º F)

La vida de almacenaje a 0ºC es típicamente:

• Atadas 10 – 14 días 2 SUSLOW, Trevor V; MITCHELL, Jeffrey; CANTWELL, Marita, (2002), zanahoria, recomendaciones para mantener la calidad postcosecha; Department of Vegetable Crops, University of California, Davis, CA 95616, traducido por Rodrigo A. Cifuentes, junio10.

10

• Raíces inmaduras: 4-6 semanas • Cortadas frescas:3-4 semanas (mínimamente procesadas) • Raíces maduras: 7-9 meses

Las condiciones de almacenaje de largo plazo raramente logran mantener la temperatura

óptima para prevenir pudrición, brotación y deshidratación. A temperaturas de

almacenaje de 3-5ºC, las zanahorias maduras pueden ser almacenadas con un desarrollo

mínimo de pudrición por 3-5 meses.

Las zanahorias empacadas en Cello – pack son típicamente inmaduras y pueden ser

guardadas exitosamente por 2-3 semanas a 3-5ºC. Las zanahorias atadas son muy

perecibles debido a la presencia de los tallos. Se logra mantener una buena calidad por

solo 8-12 días, aun en contacto con hielo. Las zanahorias mínimamente procesadas

(frescas – cortadas, peladas) pueden mantener una buena calidad por 2 – 3 semanas a 3-

5ºC.”3

2.1.4.2 Fisiología

La zanahoria es una Umbelliferae que presenta su raíz modificada como pulpa

comestible pigmentada. El sabor de la zanahoria depende de la cantidad y tipo de

constituyentes químicos, así como de su estado físico en el momento de la cosecha.

El color amarillo de las raíces aparece alrededor de un mes después de la siembra,

llegándose a la producción máxima de Caroteno tres meses después. Se encontró que

los carotenos y una banda no identificada ilusionada con luxando y acetona al 80%,

constituyen los pigmentos principales de la zanahoria, el cual durante las últimas etapas

del desarrollo presenta una síntesis marcada.

Cuando se transfiere de una región de bajas temperaturas a una de altas temperaturas, el

producto presenta un aumento inicial en la tasa de respiración, lo cual muestra un

aumento súbito de la actividad enzimática, seguido luego de una disminución gradual

3 MAFART, Pierre, (1994), Ingeniería de la industria alimentaria, procesos físicos de conservación, volumen 1, editorial ACRIBIA, S.S., impreso en Zaragoza – España, pág. 13 – 16.

11

hasta llegar a cero.

Las lesiones pueden estimular de igual manera la elevación en la respiración del

producto por efecto indirecto del etileno, pudiendo ser aminoácidos como la metionina

y/o β-alanina, posibles precursores inmediatos de este etileno en hortalizas. Se ha

reconocido que las características como textura, sabor, pigmentación, olor, se mantienen

con bajo contenido de lípidos en las hortalizas.

En cuanto a las sustancias pépticas, estas se depositan principalmente en la pared

celular, actuando como aglutinante, se derivan de los ácidos poligalacturonicos y se

presentan en forma de protopectina, ácidos pécticos y pectínico. La madurez del fruto y

la temperatura de almacenamiento determina la tasa de conversión delos azucares

reductores”4.

2.1.5. Composición Nutricional de la Zanahoria

Cuadro Nº2 Composición Nutricional de la Zanahoria

Componentes Contenido de 100 g de parte comestible

Agua 89 %

Cenizas 0.68 %

Grasa total 0.2 %

Hidratos de carbono 7 %

Proteínas 0.9 %

Fibra 2.87 %

Sodio 75 mg

Calcio 41 mg

Caroteno 98.6 mg

Fósforo 34 mg

Hierro 0.7 mg

Retinol 1.3mg Fuente: http://www.vivirnatural.com/alim/zanahoria.htm

4 REINA, Carlos Emilio, 1997,manejo postcosecha y evaluación para calidad de zanahoria (daucus carota) , programa de ingeniería agrícola, Neiva, pag 8-11.

12

2.1.6. Producción Nacional de la zanahoria

La zanahoria es una hortaliza que se da generalmente en climas fríos, su producción es

en la región Sierra y se distribuye de la siguiente manera:

Cuadro Nº 3 Producción Nacional del cultivo de zanahoria chantenay

PROVINCIAS 2006 2008 2010 Carchi 500 600 700

Pichincha 1000 900 850 Cotopaxi 612 537 419

Tungurahua 338 385 400 Chimborazo 1398 1500 1950

Bolívar 395 400 450 Fuente: SICA-MA

Gráfico Nº 2 Producción Nacional del cultivo de zanahoria chantenay

Fuente: SICA-MA

2.1.7. Industrialización de la zanahoria

2.1.7.1. Fibra de Zanahoria

Las cualidades nutricionales de la zanahoria son importantes, especialmente por su

elevado contenido en B-caroteno (Precursor de la vitamina A), pues cada molécula de

caroteno que se consume es convertida en 2 moléculas de vitamina A. La zanahoria se

caracteriza en general por un elevado contenido en agua y bajo contenido de lípidos y

proteínas.

13

La fibra de zanahoria es adecuada para la dieta de niños y adultos, ya que mejora sus

organismos y aporta nutricionalmente y ayuda a fortalecer el sistema inmunológico. La

fibra de zanahoria: Quiere decir el bagazo de la zanahoria, es muy utilizada en la

elaboración de diferentes alimentos, debido a su alto nivel proteico, que ayudara en la

elaboración de productos orgánicos.

Cuadro N° 4 Composición química de la zanahoria Agua 87 %

Hidratos de carbono 7 % Lípidos 0.2 %

Proteínas 0.9 % Retinol 1.3 mg/100g

Vitamina C 6 mg/100g Potasio 280 mg/100g Sodio 75 mg/100g Hierro 0.7 mg/100g Fosforo 34 mg/100g Calcio 41 mg/100g

Fuente: www.corpei.org

2.1.8. Utilización

En el mercado interno, la fibra de zanahoria es muy utilizada en combinación con otras

frutas, “jugos naturales” siendo muy beneficioso para nuestro organismo ya que protege

la flora bacteriana y es muy nutritivo.

2.1.9. Pasta de tomate

Los tomates fueron cultivados originalmente en Sudamérica y hoy continúa siendo una

cosecha muy importante para los mercados mundiales. Las cosechas de tomate fueron

introducidas a los mercados de Taiwan, ya que su clima es ideal para el cultivo de

tomates. Los tomates son cultivados en climas calientes, y sus métodos de cultivación

varían dependiendo del tipo de suelo donde crecen. Estos cultivos responden bien a las

soluciones fertilizantes ricas en fosfatos, y necesitan ser irrigados durante periodos de

14

clima seco. Dependiendo de la madures de las plantas, el color y pigmento del fruto

puede variar. La clorofila decrecerá gradualmente y la xantofila, caroteno y licopina se

incrementará para darle al fruto su color rojo y su textura suave.

La pasta de tomate es un producto secundario del tomate. La pasta de tomate se ha

convertido en parte importante de nuestra dieta diaria alrededor del mundo,

especialmente en aquellos lugares donde el estándar de vida se ha incrementado

significativamente.

La producción de pasta de tomate requiere sólo de un amplio y estable

aprovisionamiento de tomates frescos y un enorme suministro de agua. El rendimiento

de la pasta de tomate dependerá enormemente de la calidad de los tomates usados como

materias primas. La pasta de tomate refinada y de buena calidad tendrá los siguientes

atributos:

1. Color rojo brillante;

2. Agradable sabor

3. Alto contenido de azúcar;

4. Alto contenido de material sólido para suministrar densidad;

5. Medianamente baja acidez

6. Textura viscosa y suave, caracterizada por su sabor a humo y agradable, aroma y

color5.

2.1.10. Goma guar

Polisacárido de origen natural, producido a partir del arbusto de guar ( Cyamopsis

tetragonolobus ) encontrado en Pakistán y la India. Agente espesante, estabilizante y

emulsificante. No se conocen efectos colaterales para las concentraciones usadas; sin

embargo, las altas concentraciones producen flatulencias y acumulación de gases,

5 http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=076&fdname=FOOD+MANUFACTURING& pagename=Planta+de+produccion+de+pasta+de+tomate

15

debido a la fermentación realizada por la flora intestinal (así como ocurre con todos los

polisacáridos no digeribles).

La goma guar es el endospermo triturado de semillas de cepas naturales de Cyamopsis

tetragonolobus (L.) Taub. (familia Leguminosae). Consiste esencialmente en un

polisacárido hidrocoloidal de peso molecular alto, compuesto de unidades de

galactopiranosa y de manopiranosa combinadas con enlaces glucosídicos, que, desde el

punto de vista químico, puede describirse como galactomanano.6

2.1.11. Ácidos

El ácido acético, es un líquido incoloro y de olor picante, que se produce a través de la

oxidación del alcohol etílico y se utiliza en la síntesis de productos químicos. El ácido

cítrico, es aquel que contienen varios frutos, como el limón. Tiene un sabor agrio y es

muy soluble en agua.

Acido tartárico , es uno de los principales ácidos propios del vino. Tiene cualidades de

hacer refrescante a un vino, se encuentran especialmente en vinos verdes, interviene en

gran medida en la calidad de un vino. Se halla en forma de tartrato ácido en gran

cantidad de vegetales, especialmente en la uva. A veces llegan a precipitar si han estado

sometidos a muy bajas temperaturas6

2.2. Salsa de tomate

La salsa de tomate es una salsa elaborada, con tomates frescos, que han sido trabajados

hasta obtener una consistencia espesa, adicionada con sal, azúcar, vinagre y especias.

Aunque el tomate sea originario de América, la historia de la salsa de tomate nace en

Italia, donde era un producto básico para la elaboración de sus tradicionales pastas.

Posteriormente esta salsa fue producida de manera industrial en 1876 en Estados

Unidos, haciendo de ella un ingrediente básico para acompañar, no sólo pastas, sino la

6 http://www.aditivosalimentarios.com/index.php/codigo/412/goma-guar/

16

mayoría de comidas rápidas.

Gráfico Nº 3 Presentación de salsa de tomate

Fuente: Tatiana Sánchez

En Colombia este proceso industrial inició en los años cincuenta, cuando la producción

de tomates era tan alta, que el mercado potencial no tenía la capacidad de consumir tal

cantidad, así los precios fueran bastante bajos, haciendo este negocio poco rentable.

Este fenómeno generó gran inquietud por parte de los comerciantes, quienes viajaron al

exterior a capacitarse en técnicas de conservación de alimentos, trayendo las tendencias

de la época para la elaboración, empaque y conservación de la salsa de tomate a nivel

industrial.

Desde hace mucho tiempo, la salsa de tomate ha sido un ingrediente importante en la

comida de las personas a nivel mundial, llevando el primer lugar en consumo EEUU.

2.2.1 Características

La salsa de tomate depende de la calidad de la materia prima, quiere decir de los

tomates, en cuanto a tamaño, clase y madurez.

Es decir, maduros, sanos, fuertemente coloreados, sin manchas, sin podredumbre, sin

17

golpes ni erosiones mecánicas y un diámetro no menor a 5 cm. La forma de

presentación del producto seleccionado del giro incluye recipientes de diferentes

tamaños:

• En frasco de vidrio de 250, 500 y 1,000 ml de contenido neto total.

• En botella de plástico.7

2.2.2 Características de la materia prima

Los tomates deben ser maduros, sanos, fuertemente coloreados, sin machas, sin

podredumbre, sin golpes ni erosiones mecánicas, con un diámetro no inferior a 5 cm.

Debido a los cambios de temperatura, que posee nuestro país, los tomates pueden

transpirar durante el almacenaje, a causa de ello el contenido básico en acidez y en

azúcar disminuye, al igual que su volumen. La calidad del tomate queda reducida.

Esta reducción del volumen del fruto hace que la cantidad de jugo o pulpa obtenida

quede también reducida, lo que quiere decir que existiría una pérdida, que oscilaría en

un 2.5%, bajando su rendimiento y aumentando costos de producción.

Se puede decir que no tiene que almacenarse durante mucho tiempo y de ser posible,

iniciar el proceso cuanto antes a fin de evitar contaminación de microorganismos y

pérdidas de peso. Cuando se utilizan tomates fermentados a pesar de la adición de

conservantes, el resultado final es la descomposición fermentativa y putrefacta de la

salsa, con el consiguiente desprestigio y pérdida económica para la empresa7.

2.3. Marco conceptual

• Pasta de Tomate: Producto elaborado a base de pulpa de tomate con adición de

azúcar, sal, vinagre y especias.

7 http://www.vivirnatural.com/alim/zanahoria.htm.

18

• Especias: Ayudan a dar mejor sabor y sirven como estabilizantes.

• Líquidos: El líquido utilizado en la elaboración de salsa de tomate es el agua, y

en pequeñas cantidades el ácido acético.

• Fibra de Zanahoria: Da un valor agregado a la salsa de tomate, sustituye a las

gomas utilizadas, para mantener la textura deseada, y su sabor es más natural.

• Ácidos: Los más utilizados en la elaboración de salsa de tomate son, ácido cítrico,

acido tartárico y el ácido acético.

• Colorantes: Después de haber pasado por diferentes diluciones, los colorantes

son muy utilizados en la elaboración de productos, y se lo administra en mínimas

cantidades.

• Goma Guar: Es un polisacárido de reserva nutricional de las semillas

de Cyamopsistetragonoloba, una planta de la familia de las leguminosas, se

dispersa e hidrata casi completamente en agua fría o caliente, formando

soluciones muy viscosas. Es insoluble en solventes orgánicos.

• Análisis Organoléptico: Valoración cualitativa que se realiza sobre una muestra

principalmente de alimento o bebida basada exclusivamente en la valoración de

los sentidos (vista, gusto, olfato).

• Análisis Bromatológico: Permite conocer la composición cualitativa y

cuantitativa de los alimentos, el significado higiénico y toxicológico de las

alteraciones y contaminaciones, cómo y por qué ocurren y cómo evitarlas, cuál es

la tecnología más apropiada para tratarlos y cómo aplicarla, cómo utilizar la

legislación, seguridad alimenticia, protección de los alimentos y del consumidor,

qué métodos analíticos aplicar para determinar su composición y determinar su

calidad.

• Cataciones: Es la descripción y/o medición de las características físicas y

organolépticas (textura, color, aroma, sabor, etc.) de una bebida o alimento.

Puesto que permite evaluar atributos, cualidades y defectos, se convierte en una

19

herramienta de control de calidad al final del proceso de transformación del

producto.

• Diseño Experimental: Es una técnica estadística que permite identificar y

cuantificar las causas de un efecto dentro de un estudio experimental. El diseño

experimental prescribe una serie de pautas relativas qué variables hay que

manipular, de qué manera, cuántas veces hay que repetir el experimento y en qué

orden para poder establecer con un grado de confianza predefinido la necesidad de

una presunta relación de causa-efecto.

20

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Unidad de análisis

La unidad de estudio de la presente investigación es la Salsa de Tomate, la cual se

sustituirá las gomas y almidones utilizados para mejorar la consistencia de la salsa de

tomate por fibra de zanahoria, tomando en cuenta sus porcentajes.

3.2. Población de estudio y características

Aprovechamiento de fibra de zanahoria para sustituir gomas y almidones en la

elaboración de salsa de tomate, elaboradas en la ciudad de Quito en los laboratorios de

Investigación y Desarrollo de la Empresa Marcseal S.A. y para ser distribuidas a nivel

Nacional.

3.3. Tipo y nivel de la investigación

En la presente investigación se aplicó el tipo de investigación Experimental, Relacional

y no Observacional.

TIPO

Estratificada

• Docentes (5)

• Estudiantes (5)

• Directivos de Marcseal (10)

21

La población seleccionada para realizar las cataciones de aceptabilidad del producto,

fueron varios directores de la Empresa Marsceal S.A., los estudiantes y los docentes de

la escuela de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Tecnológica Equinoccial a

partir del séptimo semestre las mismas que ayudó a determinar el grado de aceptación

del producto.

Dónde:

N= Población (20)

n= Tamaño de la muestra

3.4. Diseño o tipo de investigación

En la presente investigación se aplicara el tipo de investigación Experimental,

Relacional y no Observacional

3.4.1. Experimental.

Porque el estudio prueba relación Causa – Efecto entre las variables en juego.

3.4.2. No observacional.

Ya que las variables a utilizar en la investigación no solo se observan sino que permiten

modificar las variables para ver los resultados.

22

3.4.3. Relacional

Ya que las variables se relacionan directa o indirectamente entre ellas mostrando una

casualidad causa-efecto.

3.5. Método de estudio

Para la presente investigación se utilizó los siguientes métodos:

3.5.1. Método inductivo

Se inicia con las observaciones de las características principales de salsa de tomate con

el fin de llegar a un producto orgánico.

3.5.2. Método síntesis

Indica la reunión de las partes de interés procedentes del análisis para edificar un cuerpo

de conocimiento.

3.5.3. Método estadístico

Permite realizar análisis de datos para luego transformarlos en información y obtener

los resultados, conclusiones y recomendaciones.

3.6. Fuentes de datos

Para la recolección de datos necesarios y llevar a cabo esta investigación utilizaremos:

3.6.1. Fuentes Primarias

• Pruebas de laboratorio

• Encuestas

23

3.6.2. Fuentes Secundarias

• Libros

• Folletos

• Revistas

• Internet

• Fichas bibliográficas

• Revisión de literatura

3.7. Materiales, materia prima, equipos y reactivos

3.7.1. Materiales

• Cápsulas

• Pinzas

• Desecador

• Papel filtro

• Cartuchos

• Algodón

• Crisoles

• Papel aluminio

• Matraces

• Tubos de digestión

• Pipetas

• Bandejas metálicas

• Tamices

• Vaso de precipitación

• Calentador

24

• Agitador

• Cuchara

• Fundas plásticas

• Cuchillo

3.7.2. Materia prima

• Fibra de Zanahoria

• Pasta de Tomate

• Especias

• Agua

• Sal

• Azúcar

• Almidón

• Edulcorantes

• Conservantes

• Colorantes

3.7.3. Equipos

• Balanza analítica

• Estufa

• Cocina industrial

• Equipo de digestión

• Destilador

• Equipo de titulación

• Equipo de absorción atómica

• Soxhlet

25

• Mufla

• Secadores

• Molino manual

• Extractor

3.7.4. Reactivos

• Ácido cítrico

• Ácido Acético Glacial

• Agua

• Éter de petróleo

• Ácido sulfúrico concentrado

• Hidróxido de sodio al 40%

• Ácido bórico al 2%

• Ácido sulfúrico 0.1 N

• Indicador de proteína

• Catalizador

• Hidróxido de sodio al 1.25%

• Ácido sulfúrico al 1.25%

• Etanol al 95%

3.8. Elaboración de fibra de zanahoria

3.8.1. Diagrama de flujo cualitativo para la obtención de fibra de zanahoria

26

ZANAHORIA

Zanahorias buenas

-

PICADO

ENFUNDAR Y SELLAR

BLANQUEADO Y ESCURRIDO

ENFRIADO

DESPULPAR

ALMACENAR

RECEPCIÓN

SELECCIÓN

PELADO

LAVADO

Pulpa de zanahoria

Zanahorias buenas Impurezas

Agua + Impurezas

Agua

Jugo

Zanahoria picado (3cm)

Agua Ácido Acético

Agua utilizada Agua Evaporada

Fundas de plástico de polietileno

Fibra de Zanahoria

Cáscara

-18ºC

T< 20+2ºC

27

3.8.2. Memoria técnica del proceso de elaboración de fibra de zanahoria

3.8.2.1. Recepción

Se receptan todas las zanahorias, y se procede a comprobar si cumple las normas

establecidas por la empresa tales como: grado de madurez se lo verifica por la firmeza,

forma uniforme, color brillante, sin grietas, que el corazón no este verdoso, y que no

esté quemado del sol; temperatura optima 3-5ºC durante el transporte, el tiempo de

duración es, atadas 10 - 14 días, raíces inmaduras 4 - 5 semanas y raíces maduras 2 - 3

meses, contenido de materia vegetal y animal, cantidades de tierra adherida y presencia

de materias nocivas como vidrio o metal, se las colocan en canecas para facilitar la

selección.

3.8.2.2. Selección

Una vez que hayan colocado a las zanahorias en canecas se procede a separar

manualmente todas las zanahorias que estén en buen estado, y en mal estado (podrida),

a una temperatura ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa, para así evitar

posibles contaminaciones.

3.8.2.3. Lavado

Las zanahorias son descargadas en la corriente de agua de 0.5 Kg/s y transportadas

mediante suspensión hasta que son tamizadas en una estación de desagüe a una

temperatura ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa. Se realiza este proceso con

la finalidad de evitar contaminaciones en los siguientes procesos.

3.8.2.4. Pelado

Debido a que se va a utilizar la fibra, utilizaremos unas máquinas que eliminan la piel

mediante frotación, y se las conoce como peladoras abrasivas. La cantidad de piel

28

eliminada viene determinada por el tiempo de permanencia en la maquina peladora que

puede ser ajustado mediante la velocidad (10 rpm) de la barrena situada en el centro.

Los rodillos giran sobre sus propios ejes y alrededor de la barrena central, a una

temperatura ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa. El rendimiento del producto

es inferior 1%, a comparación de otros procedimientos mecánicos.

3.8.2.5. Picado

Este procedimiento se lo realiza manualmente utilizando cuchillos, a una temperatura

ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa y su tamaño de 3 cm, con la finalidad de

obtener un rápido y eficaz escaldado.

3.8.2.6. Escaldado y escurrido

Para prevenir la alteración enzimática y microbiana las zanahorias reciben un

tratamiento térmico que inactiva las enzimas y mata el tejido vegetal, este proceso se

denomina escaldado y se lo realiza con agua y ácido acético a 70ºC por 6 minuto, a una

temperatura ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa, con la finalidad de evitar

que las zanahorias se oxiden y así obtener un producto de calidad.

Se escurre por un lapso de 5 minutos con el fin de disminuir la cantidad de agua en las

zanahorias.

3.8.2.7. Enfriado

Serán enfriados a una temperatura ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa, hasta

que la temperatura descienda a 17ºC por 5 minutos.

3.8.2.8. Despulpar

Las zanahorias serán llevadas por una banda transportadora hasta un despulpador cuya

función será disminuir el tamaño de la partícula para poder extraer la mayor cantidad de

29

jugo, a una temperatura ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa, que se lo

empleara en otros productos, como néctares.

3.8.2.9. Enfundar y Sellar

Después de que la fibra este lista, se procede a enfundar, inmediatamente se sella para

así evitar posibles contaminaciones todo este proceso selo realiza a una temperatura

ambiente de 24ºC, y 60% de humedad relativa.

3.8.2.10. Almacenado

Se llevara al cuarto frio que estará a una temperatura de -18ºC hasta 15dias. Para

mantener las características organolépticas.

3.9. Control de calidad de la fibra de zanahoria

3.9.1. Análisis bromatológico

Cuadro N° 5 Análisis bromatológico de la fibra de zanahoria Análisis %

Humedad 84

Grasa 0.5

Proteína 0.8

Fibra 0.5

Ceniza 1.2

Hidratos de Carbono 13

Fuente: Tatiana Sánchez/Laboratorio de Química, UTE/ 2012

30

3.9.2. Análisis físicos

Cuadro Nº 6 Parámetros de fibra de zanahoria

PARÁMETROS FIBRA DE ZANAHORIA pH 2.6 ºBRIX 6

Fuente: Tatiana Sánchez/Empresa Marsceal S.A.,/ 2012

3.9.3. Análisis organoléptico

Cuadro Nº 7 Análisis organoléptico de Fibra De Zanahoria

Parámetros Resultado Consistencia Producto homogéneo Olor y sabor Característico Color Característico

Fuente: “Empresa Marsceal S.A.”

3.9.4. Análisis microbiológico de Fibra De Zanahoria

Cuadro Nº 8 Análisis microbiológico de Fibra De Zanahoria

PARÁMETROS DE IDENTIFICACIÓN METODOLOGÍA RESULTADO Coliformes totales

(u.f.c/ml) Petrifilm 0

Coliformes fecales (NMP/ml)

Petrifilm 0

Investigación de estafilococcusaureus (colonias/ml)

Petrifilm 0

Recuento estándar en placa aerobios mesófilos (u.f.c/ml)

Stándarmethods 610

Recuento de mohos y levaduras (u.p.c/ml)

Stándarmethods 180

Fuente: “Empresa Marsceal S.A.”

Discusión del análisis microbiológico

En el análisis microbiológico de la fibra de zanahoria, se obtuvo como resultado la

ausencia de coliformes totales, Ausencia de E. Coli, y en la dilución a la -1 se observó

31

610 aerobios .En el recuento de mohos y levaduras fue de 180u.p.c/ml, encontrándose

dentro de la Norma Referencial permisible de 5x102 u.p.c/ml

3.10. Elaboración de Salsa de Tomate

3. 10.1. Diagrama de flujo cualitativo para la elaboración de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

3.10.2. Memoria técnica del proceso de elaboración de Salsa de Tomate con Fibra de Zanahoria

3.10.2.1. Recepción / Pesado

Se recepta la materia prima entrante fibra de zanahoria, condimentos, color caramelo

líquido, benzoato de sodio, almidones, gomas azúcar, sal, pasta de tomate y se procede a

pesar, con la finalidad de regirse a la formulación.

COCCION

MEZCLADO

ENVASAR/TAPAR /

ENFRIAR

EMPACAR / ALMACENAR

Adición de agua, color caramelo líquido, especies, color rojo, benzoato de sodio, Fibra de zanahoria, Goma Xantan, azúcar y sal

PCC: 85° C X 25 Min.

Galones/Tapas/Etiquetas/PVP

24 Horas

Cartones/Cinta de embalaje

RECEPCION

32

3.10.2.2. Mezcla

Se procede a adicionar los condimentos, color caramelo líquido, benzoato de sodio,

almidones, gomas azúcar, sal, hasta obtener una mezcla homogénea.

3.10.2.3. Cocción

Este paso se lo considera como Punto Crítico de control ya que se controla la

temperatura hasta 85ºC y el tiempo por 25 minutos, obteniendo así la salsa de tomate.

3.10.2.4. Envasar / tapar / enfriar

Cuando la salsa ya está lista, abren la llave y así la salsa de tomate llega a los tanques

de envasado, inmediatamente se procede a tapar en caliente. Las salsas ya envasadas se

enfrían al ambiente por 24 horas.

3.10.2.5. Empacar / almacenar

Se procede a empacar en cartones inmediatamente se los lleva al área de

almacenamiento, que se encuentra a temperatura ambiente

3.11. Control de calidad de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

Se realizó con el fin de hacer un seguimiento, tomar datos exactos, verificar cada uno de

los componentes del producto final, los análisis realizados en este proyecto son:

• Análisis Bromatológico

• Análisis Microbiológico

33

3.11.1. Comparación de Análisis Bromatológica de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

Cuadro Nº9 Comparación de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria y salsa de tomate

original. Salsa de tomate con fibra de

zanahoria %

Salsa de tomate

original %

Humedad 86.4 86

Grasa 0.4 0.8

Proteína 0.1 0.4

Fibra 0.2 -

Ceniza 1.1 1.6

Hidratos de Carbono 11.8 11.2

Fuente: Tatiana Sánchez/Laboratorio de Química, UTE/ 2010

3.11.2. Análisis físico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

Cuadro Nº 10 Análisis físico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria Análisis Distancia Tiempo Temperatura

Consistencia 3.5 30 segundos 24°C

Ph 3.5 1min 24°C

ºbrix 15 1 min 24°C

Fuente: Tatiana Sánchez/Empresa Marsceal S.A., 2011

Cuadro Nº 11 Análisis viscosidad de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

Viscosidad Equipo Cp rpm #

Hoja tiempo rec TºC

Viscosidad Brookfield 5939 10 S 61 10seg 99% 24

Consistencia Bostwick _ _ _ 30seg 3.5cm 24

Fuente: Tatiana Sánchez/Empresa Marsceal S.A., 2012

34

3.11.3. Análisis organoléptico

Cuadro Nº 12 Análisis organoléptico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

PARÁMETROS RESULTADOS A

LOS 0 DÍAS DE ALMA.

RESULTADOS A LOS 8 DÍAS DE

ALMA. MÉTODO

Consistencia Normal Normal Sensorial

Olor y sabor Característico Característico Sensorial

Color Característico Normal Sensorial

Fuente: Tatiana Sánchez/ Empresa Marsceal S.A.

3.11.4. Análisis microbiológico de la salsa de tomate con fibra de zanahoria

El análisis microbiológico, se lo realizó con la finalidad, de valorar la aceptabilidad que

tiene la salsa de tomate con fibra de zanahoria, basada en la ausencia o presencia de

microorganismos verificando la calidad del producto y el tiempo de vida útil, del

mismo.

Cuadro Nº 13 Análisis microbiológico de Salsa de Tomate con fibra de zanahoria

PARÁMETROS RESDO-1

0 DÍAS RESDO-2

5 DÍAS MÉTODO

Coliformes totales (u.f.c/ml) 0 0 Petrifilm

Coliformes fecales (NMP/ml) 0 0 Petrifilm

Recuento de enterobacterias (u.f.c/ml) 0 0

Estándar

methods

Investigación de estafilococcusaureus

(colonias/ml) 0 0 Petrifilm

Recuento estándar en placa aerobios

mesófilos (u.f.c/ml) 110 1925

Estándar

methods

Recuento de mohos y levaduras

(u.p.c/ml) <1 22

Estándar

methods

Fuente: “Tatiana Sánchez/ Empresa Marsceal S.A.”

35

Discusión del análisis microbiológico

En el análisis microbiológico de la salsa de tomate con fibra de zanahoria, se obtuvo

como resultado la ausencia de coliformes totales, fecales, enterobaterias y

estafilococcusaureus a los 0 y 5 días de almacenamiento. En el recuento de aerobios

mesófilos, se encontró la presencia de 110 u.f.c/ml a los 0 días de almacenamiento y

1925 u.f.c/ml a los 5 días de almacenamiento, encontrándose dentro de la Norma

Referencial permisible de <1x104u.f.c/ml. En el recuento de mohos y levadura, se

obtuvo como resultado la ausencia de mohos y levaduras a los 0 y 5 días de

almacenamiento, encontrándose dentro de la Norma Referencial permisible de

2x102u.p.c/ml.

36

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Diseño experimental

4.1.1. Determinar del mejor tratamiento en la obtención salsa de tomate con fibra de zanahoria

Para determinar el mejor tratamiento en la elaboración de salsa de tomate con fibra de

zanahoria se aplicó un diseño completamente al azar (DCA); con 4 Tratamientos,

realizando 4 observaciones por cada tratamiento y se obtuvo un total de 15 tratamientos,

también se realizaron Comparaciones Ortogonales, para determinar el mejor

tratamiento. Para la evaluación del mejor tratamiento se aplicó el programa de diseño

experimental InfoStat.

4.2. Variables independientes.

Porcentaje de Fibra de Zanahoria

Indicadores

• º Brix 15

• pH 3.5

• Consistencia 3.5

Cuadro Nº 14 ADEVA

F de V Gl. Total 15

Tratamientos 3 Error Experimental 12

Fuente: Tatiana Sánchez

37

Cuadro Nº 15 Factores y niveles de estudio

FACTOR DE ESTUDIO PORCENTAJES

FIBRA DE ZANAHORIA

T1 = 5%

T2 = 7.87%

T3 = 8%

T4 = 11.2%

Fuente: Tatiana Sánchez/Empresa Marcseal/2011

Las respuestas que se obtuvieron a nivel experimental para definir el mejor tratamiento,

fue realizando los análisis de:

• Consistencia

• º Brix

• Ph

El mejor tratamiento que se escoge es el que su consistencia no se altere durante 6

meses de observación tanto a temperatura ambiente (20ºC – 25ºC) como a altas

temperaturas (30ºC – 35ºC), ya que es un indicador relevante en la elaboración de

salsas.

4.3. Análisis e interpretación de datos

4.3.1. Análisis de la varianza % de pH

Nueva tabla: 19/06/2012 - 20:46:35

Análisis de la varianza

Variable N R² R² Aj CV

pH 16 0,96 0,94 0,81

38

Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)

F.V. SC gl CM F p-valor

Tratamientos 0,20 3 0,07 81,16 <0,0001

Error 0,01 9 8,3E-04

Total 0,21 15

Contrastes

Tratamientos Contraste SC gl CM F p-valor

Contraste1 -0,28 0,03 1 0,03 32,11 0,0003

Contraste2 -0,48 0,15 1 0,15 183,48 <0,0001

Contraste3 0,11 0,02 1 0,02 27,90 0,0005

Total 0,20 3 0,07 81,16 <0,0001

Coeficientes de los contrastes

Tratamientos Ct.1 Ct.2 Ct.3

1,00 -3,00 0,00 0,00

2,00 1,00 -2,00 0,00

3,00 1,00 1,00 -1,00

4,00 1,00 1,00 1,00

Test:Tukey Alfa=0,05 DMS=0,06030

Error: 0,0008gl: 12

Tratamientos Medias n E.E.

3,00 3,41 4 0,01 A

4,00 3,53 4 0,01 B

1,00 3,65 4 0,01 C

2,00 3,71 4 0,01 C

Medias con una letra común no son significativament e diferentes(p<= 0,05)

39


Consistencia 16 0,75 0,59 19,99



Tratamientos 24,86 3 8,29 7,15 0,0093

Error 10,43 9 1,16

Total 42,31 15

Contrastes

Tratamientos Contraste SC gl CM F p-valor

Contraste1 -7,57 19,08 1 19,08 16,47 0,0029

Contraste2 -2,84 5,38 1 5,38 4,64 0,0596

Contraste3 0,45 0,41 1 0,41 0,35 0,5689

Total 24,86 3 8,29 7,15 0,0093

Coeficientes de los contrastes

Tratamientos Ct.1 Ct.2 Ct.3

1,00 -3,00 0,00 0,00

2,00 1,00 -2,00 0,00

3,00 1,00 1,00 -1,00

4,00 1,00 1,00 1,00


Error: 1,4547 gl: 12


3,00 4,06 4 0,60 A

4,00 4,51 4 0,60 A

2,00 5,70 4 0,60 A B

1,00 7,28 4 0,60 B


40

Tabla de análisis de la varianza para pH de la Salsa de Tomate


pH 16 0,96 0,94 0,81



Tratamientos 0,20 3 0,07 81,16 <0,0001*

T1vsT2T3T4 0,03 1 0,03 32,11 0,0003*

T2vsT3T4 0,15 1 0,15 183,48 <0,0001*

T3 vs T4 0,02 1 0,02 27,90 <0,0005*

Error 0,01 12 8,3E-04

Total 0,21 15

En la tabla de ADEVA al 5% para pH se observan que todos los tratamientos son

significativos, por lo tanto se rechaza la hipótesis nula de igualdad de tratamientos. El

utilizar diferentes % de fibra de zanahoria en las formulaciones produce cambios en el

pH de la salsa de tomate.

De las comparaciones ortogonales se concluye que el tratamiento uno es diferente al

tratamiento dos, tres, y cuatro. Si se compara el tratamiento dos, versus el tratamiento

cuatro.

Prueba de Tukey para los Tratamientos

Test: Tukey Alfa=0,05 DMS=0,06030

Error: 0,0008gl: 12


4,00 3,5 4 0,01 A

3,00 3,42 4 0,01 B

1,00 3,64 4 0,01 C

2,00 3,71 4 0,01 C

Medias con una letra común no son significativament e diferentes

41

En la prueba de Tukey al 5% para la variable pH de la salsa de tomate se obtiene varios

rangos de significación. En el primer rango como mejor tratamiento se encuentra la

formulación dos que utiliza 11.2 % de fibra de zanahoria con un promedio de pH de 3,5.

En el segundo rango como una segunda alternativa se encuentra el tratamiento cuatro

que tiene 8.0% de fibra de zanahoria con un promedio de pH 3,42. Los tratamientos

restantes presentan valores mayores de pH.

El coeficiente de variación es menor al 0.81%, indica buen manejo del experimento en

laboratorio

Tabla de análisis de la varianza para Consistencia la Salsa de Tomate


Consistencia 16 0,75 0,59 19,99



Tratamientos 24,86 3 8,29 7,15 0,0093*

T1 vs T2 T3 T4 19.08 1 19.08 16.47 0,0029*

T2vsT3T4 5.38 1 5.38 4.64<0,059 ns

T3vsT4 0.41 1 0.41 0.350 <0,568 ns

Error 10,43 9 1,16

Total 42,31 15

En la tabla de ADEVA al 5% para consistencia se observa que los tratamientos son

significativos, por lo tanto se rechaza la hipótesis nula de igualdad de tratamientos. El

utilizar diferentes % de fibra de zanahoria en las formulaciones produce cambios en la

consistencia de la salsa de tomate.

42

En las comparaciones ortogonales se obtiene no significancia en la comparación dos y

tres. Sin embargo el tratamiento T1 es diferente que los tratamientos T2, T3, T4.

Prueba de Tukey para los Tratamientos


Error: 1,4547gl: 12


4,00 3,5 4 0,60 A

3,00 4.2 4 0,60 A

2,00 4,70 4 0,60 A B

1,00 5,28 4 0,60 B


En la prueba de Tukey al 5% para la variable consistencia de la salsa de tomate se

obtiene dos rangos de significación. En el primer rango como mejores tratamientos se

encuentran las formulaciones tres, cuatros y dos que utilizan 8.0 %, 11.2 % y 7.8 % de

fibra de zanahoria con promedios de 4.2, 3.5 y 4.70 de consistencia.

En el segundo rango se encuentran los tratamientos con porcentajes menores de fibra

de zanahoria, y menor consistencia. El coeficiente de variación de 19.9%, valor

aceptable para un estudio de laboratorio.

4.4. Análisis de las encuestas

En los siguientes cuadros se puede estimar los resultados de las encuestas en base al

color, olor, sabor y textura de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.

43

4.4.1. Textura

Cuadro Nº 16 Puntuación de la Textura de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.

TEXTURA

CALIFICACIÓN

F2

7.87 % FZ

F3

8 % FZ

F4

11.2 %FZ

Muy agradable 2 10% 2 10% 14 70%

Agradable 8 40% 10 50% 6 30%

Poco agradable 10 50% 8 40% 0 0%

TOTAL 20 100% 20 100% 20 100%

Fuente: Tatiana Sánchez/Empresa Marsceal/2012

Gráfico Nº 4 Resultado estadístico de la textura de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.


Análisis del gráfico Nº 4

En la gráfica Nº 4 se puede observar que el tratamiento 4 con 11.2% de fibra de

zanahoria es considerada como la mejor alternativa en relación a la textura, debido a

que posee mayor aceptación por partes de los encuestados, con un 70%.

44

4.4.2. Olor

Cuadro Nº 17 Puntuación del olor de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.

OLOR

CALIFICACIÓ

N

T2

7.87 % FZ

T3

8 % FZ

T4

11.2 %FZ

Muy agradable 9 45% 10 50% 14 70%

Agradable 8 40% 8 40% 5 25%


TOTAL 20 100% 20 100% 20 100%


Gráfico Nº 5 Resultado estadístico del olor de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.




zanahoria es considerada como la mejor alternativa en relación al olor, debido a que

posee mayor aceptación por partes de los encuetados, con un 70%.

45

4.4.3. Sabor

Cuadro Nº 18 Puntuación del sabor la salsa de tomate con fibra de zanahoria.

SABOR

CALIFICACIÓ

N

T2

7.87 % FZ

T3

8 % FZ

T4

11.2 %FZ

Muy agradable 7 35% 8 40% 15 75%

Agradable 9 45% 10 50% 5 25%


TOTAL 20 100% 20 100% 20 100%


Gráfico Nº 6 Resultado estadístico del sabor de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.






46

4.4.4. Color

Cuadro Nº 19 Puntuación del color de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.

COLOR

CALIFICACIÓN T2

7.87 % FZ

T3

8 % FZ

T4

11.2 %FZ

Muy agradable 4 20% 3 15% 4 20%

Agradable 14 70% 15 75% 15 75%


TOTAL 20 100% 20 100% 20 100%


Gráfico Nº 7 Resultado estadístico del color de la salsa de tomate con fibra de zanahoria.






47

4.4.5. Elección de la mejor tabulación

Realizada la encuesta, se ha estableció que los consumidores consideraron como

agradable al cuarto tratamiento, que posee el 11.2% de fibra de zanahoria, en la salsa de

tomate con fibra de zanahoria

48

CAPÍTULO V

PROPUESTA

5.1. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de fibra de zanahoria a nivel de laboratorio

ZANAHORIA = 1.5 kg

A = 1.5 kg

Xa = 13% ST

Ya= 87% H2O

B = 1.5 kg Xb = 13% ST

Yb = 87% H2O

C = 0.015 kg Xc = 13% ST

Desperdicio Yc = 87% H2O

D = 1.485 kg

Xd = 13% ST

Yd = 87% H2O

Agua Agua con Impurezas

E = 2.25 kg F = 2.35kg Xf = 2% ST

Xe = 0 % ST Yf = 98 % H2O

Ye = 100 % H2O

G = 1.385 kg

Xg = 10.54% ST

Yg= 89.45% H2O

Cáscara H = 0.3531 kg

Xh = 10.54% ST

Yh= 89.45% H2O

SELECCIÓN

RECEPCIÓN

LAVADO

PELADO

49

I = 1.0319 kg

Xi = 10.54% ST

Yi= 89.45% H2O

J = 1.0319 kg

Xj = 10.55% ST

Yj = 89.45% H2O

K = Agua = 1.547 kg M = 1.1629 Xm= 4.4% ST

Yk = 100% H2O Ym = 95.6%

N = 5% J + L= 0.083 Kg

L = Ácido acético = 0.031 Kg Xn = 0% ST

Xl = 0% ST Yn = 100% H2O

Yl = 100% H2O

O = 0.9799 kg

Xo = 11.11% ST

Yo = 88.89% H2O

P = 0.9799 kg zanahoria

Xp = 11.11% ST

Yp = 88.89% H2O

PICADO 1.5 cm

INMERSIÓN

Y ESCURRIDO

ENFRIADO

50

Q= jugo = 0.4043 kg

Xq = 0.25% ST

Yq = 99.75% H2O

R = Fibra de zanahoria (bagazo)= 0.5756 kg

Xr = 18.73% ST

Yr = 81.27% H2O

S = Fundas = 0.01 Kg

Xs = 100% ST

Ys = 0% H2O

T = Fibra de zanahoria = 0.5856 kg

Xt = 20.11% ST

Yt = 79.88% H2O

U = Fibra de zanahoria = 0.5856 kg

Xu = 20.11% ST

Yu = 78.88% H2O

DESPULPADO

EMPACADO Y

SELLADO

ALMACENADO

DESPULPADO

51

5.2 Balance de materia para la obtención de fibra de zanahoria a nivel de laboratorio

• Balance de materia de la recepción

Zanahoria = 1.5 kg/h A=1.5 Kg

Xa = 13% ST

Ya = 87% H2O

B= 1.5Kg

Xb = ?% ST

Yb = ?% H2O

Balance total

A = B

B = 1.5 kg de Zanahoria

Balance parcial de sólidos Balance parcial de agua

A x Xa = B x Xb A x Ya = B x Yb

1.5 (0.13) = 1.5 (Xb) 1.5 (0.87) = 1.5 (Yb)

Xb = 0.13 x 100 = 13 % Yb = 0.87 x 100 = 87%

RECEPCIÓN

52

• Balance de materia de la selección

B = 1.5 kg

Xb = 13% ST

Yb = 87% H2O

C= 0.015 Kg

Xb = 13% ST

Yb = 87% H2O

D = 1.485 Kg

Xd= 13% ST

Yd= 87% H2O

Balance total

B = C + D

1.5 = 0.015 + D

D = 1.485 kg de Zanahoria

Balance parcial de sólidos:

B x Xb = C x Xc + D x Xd

1.5 (0.13) = 0.015 (0.13) + 1.485 (Xd)

0.195 = 0.00195 + 1.485 (Xd)

Xd = 0.13 x 100 = 13%

SELECCIÓN

53

Balance parcial de agua

B x Yb = C x Yc + D x Yd

1.5 (0.87) = 0.015(0.87) + 1.485(Yd)

Yd = 0.87 x 100 = 87%

• Balance de materia del lavado

D =1.485 kg

Xc = 13% ST

Yc = 87% H2O

E = 2.25 Kg agua F = 2.35 Kg

100% H2O Xf = 2% ST

Yf = 98% H2O

G = 1.385 Kg

Xg = 10.54% ST

Yg = 89.45% H2O

Balance total

D + E = F + G

1.485 + 2.25 = 2.35 + G

G = 1.385 Kg de zanahoria

Balance parcial de sólidos

D x Xd + E x Xe = F x Xf + G x Xg

1.485 (0.13) + 2.25 (0) = 2.35 (0.02) + 1.385 (Xg)

Xg = 0.1054x 100 = 10.54%

LAVADO

54


D x Yd + E x Ye = F x Yf + G x Yg

1.485 (0.87) + 2.25 (1) = 2.35 (0.98) + 1.385 (Yg)

Yg = 0.89.45 x 100 = 89.45%

• Balance de materia del pelado:

G = 1.385 kg

Xd = 10.54% ST

Yd = 89.45% H2O

H= 0.3531 Kg

Xh = 10.54% ST

Yh = 89.45% H2O

I= 1.0319 Kg

Xh = 10.54% ST

Yh = 89.45 % H2O

Balance total

G = H + I

1.385= 0.3531 + I

I = 1.0319 Kg

Balance parcial de solidos

G x Xg = H x Xh + I x Xi

1.385 (0.1054) = 0.3531 (0.1054)+ 1.0319 (X1)

X1 = 0.1055 x 100 = 10.55 %

PELADO

55

Balance parcial de Agua

G x Yg = H x Yh + I x Yi

1.385 (0.89.45) = 0.3531 (0.89.45)+ 1.0319 (Y1)

Y1 = 0.8945 x 100 = 89.45 %

• Balance de materia del picado:

I = 1.0319 kg

Xh = 10.55% ST

Yh = 89.45% H2O

J = 1.0319 Kg Pulpa

Xj= 10.55% ST

Yj= 89.45% H2O

Balance total

I = J

1.0319 = J


I x Xi = J x Xj

1.30319 (0.1055) = 1.0319 (Xj)

Xj = 0.1055 x 100 = 10.55%

PICADO

56


I x Yi = J x Yj

1.30319 (0.8945) = 1.0319 (Yj)

Yj = 0.8945 x 100 = 89.45%

• Balance de materia de la inmersión:

J = 1.0319 kg

Xj = 10.55% ST

Yj = 89.45% H2O

K = Agua = 1.547 kg M = 1.1629 Xm= 0% ST

Yk = 100% H2O Ym = 100% H2O

N = 5% J + L= 0.083 Kg


Xl = 0% ST Yn = 100% H2O

Yl=100%H2O O=0.9799kg

. Xo = 11.11% ST

Yo = 88.89% H2O

Calculo para cantidad de agua que ingresa

K = 1.5 J

K = 1.5 x 1.0319

K = 1.547 kg de agua

BLANQUEADO

Y ESCURRIDO

57

Dato experimental

Cantidad de ácido acético (L )

L= 2% del total de agua

L= 1.547 * 2%

L = 0.031 Kg Ácido Acético

Calculo para cantidad de agua utilizada

M = K

M = 1.547 Kg

Calculo para cantidad de agua evaporada

N = 5% J + L

N = 5% (1.0319) + 0.031

N = 0.083 Kg

Balance total

J + K + L = M + N + O

1.0319 + 1.547 + 0.031 = 1.547 + 0.083 + O

O = 0.9799 Kg Zanahoria blanqueada


J x (Xj) + K x (Xk) + L x (Xl) = M x (Xm) + N x (Xn ) + O x (Xo)

1.0319 (0.1055) + 1.547 (0) + 0.031 (0) = 1.547 (0) + 0.083 (0) + 0.9799 (Xo)

Xn =0.1111 x 100 = 11.11%

58


J x (Yj) + K x (Yk) + L x (Yl) = M x (Ym) + N x (Yn) + O x (Yo)

1.0319 (0.8945) + 1.547 (1) + 0.031 (1) = 1.547 (1) + 0.083 (1) + 0.9799 (Yo)

Yn = 0.8889 x 100 = 88.89%

• Balance de materia en el enfriado:

O = 0.9799 kg

Xo = 11.11% ST

Yo = 88.89% H2O

P = 0.9799 kg

Xp = 11.11% ST

Yp = 88.89% H2O

Balance total

O = P

0.9799 = P

P = 0.9799 kg


O x Xo = P x Xp

0.9799 (0.1111)= 0.9799 (Xp)

Xp = 0.1111 x 100 = 11.11%

ENFRIADO

59


O x Yo = P x Yp

0.9799 (0.8889)= 0.9799 (Yp)

Yp = 0.8889 x 100 = 88.89%

• Balance de materia del despulpado:

P= 0.9799 kg de Zanahoria

Xp = 11.11% ST

Yp = 88.89% H2O

Q = 0.4043 Kg jugo de zanahoria

Xq = 0.25% ST

Yq = 99.75% H2O

R = fibra de zanahoria (bagazo) = 0.5756 kg

Xr = 18.73% ST

Yr = 81.27% H2O

Balance total

P = Q + R

0.9799 = 0.4043 + R

R = 0.5756 de fibra de zanahoria (bagazo)


P x Xp = Q x Xq + R x Xr

0.9799 (0.1111)= 0.4043 (0.0025) + 0.5756 (Xr)

Xr = 0.1873 x 100 = 18.73%

DESPULPADO

60


P x Yp = Q x Yq + R x Yr

0.9799 (0.8889)= 0.4043 (0.9975) + 0.5756 (Yr)

Yr = 0.8127 x 100 = 81.27%

• Balance de materia del empacado:

R = 0.5756 Kg fibra de zanahoria

Xr = 18.73% ST

Yr = 81.27% H2O

S = 0.01 Kg fundas

Xs = 0% ST

Ys = 100% H2O

T = fibra de zanahoria = 0.6271 kg

Xt = 20.11% ST

Yt= 79.88% H2O

Balance total

R + S = T

0.5756 + 0.01 = T

T = 0.5856 kg de fibra de zanahoria


R x Xr + S x Xs = T x Xt

0.5756 (0.1873) + 0.01 (1) = 0.5856 (Xt)

Xt = 0.2011 x 100 = 20.11%

EMPACADO

Y SELLADO

61


R x Yr + S x Ys = T x Yt

0.5756 (0.8127) + 0.01 (0) = 0.5856 (Yt)

Yt = 0.7988 x 100 = 79.88%

Balance de materia del almacenado:

T = 0.5856 kg

Xs = 20.11% ST

Ys = 79.88% H2O

U = 0.5856 kg

Xu = 20.11% ST

Yu= 79.88 % H2O

Balance total

T = U

0.5856 = U

U = 0.5856 kg


T x Xt = U x Xu

0.5856 (0.2011) = 0.5856 (Xu)

Xu = 0.2011 x 100 = 20.11%


T x Yt = U x Yu

0.5856 (0.7888) = 0.5856 (Yu)

Yu = 0.7888 x 100 = 78.88%

ALMACENADO

62

5.3. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de fibra de zanahoria a nivel de planta piloto

ZANAHORIA = 100 kg

A = 100 kg

Xa = 13% ST

Ya= 87% H2O

B = 100 kg Xb = 13% ST

Yb = 87% H2O

C = 1 kg Xc = 13% ST

Desperdicio Yc = 87% H2O

D = 99kg

Xd = 13% ST

Yd = 87% H2O

Agua Agua con Impurezas

E = 150 kg F = 156.66 kg Xf = 2% ST

Xe = 0 % ST Yf = 98 % H2O

Ye = 100 % H2O

G = 92.34 kg

Xg = 10.54% ST

Yg= 89.45% H2O

Cáscara H = 23.54 kg

Xh = 10.54% ST

Yh= 89.45% H2O

I = 68.8 kg

Xi = 10.54% ST

Yi= 89.45% H2O

SELECCIÓN

RECEPCIÓN

LAVADO

PELADO

63

J = 68.8kg

Xj = 10.55% ST

Yj = 89.45% H2O

K = Agua = 103.2kg M = 103.2Kg Xm= 4.4% ST

Yk = 100% H2O Ym = 95.6% H2O

N = 5% J + L= 5.504 Kg


Xl = 0% ST Yn = 100% H2O

Yl = 100% H2O

O = 65.36 kg

Xo = 11.11% ST

Yo = 88.89% H2O

P = 65.36 kg zanahoria

Xp = 11.11% ST

Yp = 88.89% H2O

PICADO 1.5 cm

INMERSIÓN

Y ESCURRIDO

ENFRIADO

64

Q= jugo = 26.96 kg

Xq = 0.25% ST

Yq = 99.75% H2O

R = Fibra de zanahoria (bagazo)= 38.4 kg

Xr = 18.73% ST

Yr = 81.27% H2O

S = Fundas = 0.66 Kg

Xs = 100% ST

Ys = 0% H2O

T = Fibra de zanahoria = 39.06 kg

Xt = 20.11% ST

Yt = 79.88% H2O

U = Fibra de zanahoria = 39.06 kg

Xu = 20.11% ST

Yu = 78.88% H2O

EMPACADO Y

SELLADO

ALMACENADO

DESPULPADO

65

5.4. Balance de materia para la obtención de fibra de zanahoria a nivel de planta piloto


Zanahoria = 100 kg/h

A=100 Kg

Xa = 13% ST

Ya = 87% H2O

B= 1.5Kg

Xb = ?% ST

Yb = ?% H2O

Balance total

A = B

B = 100 kg de Zanahoria



100 (0.13) = 100 (Xb) 100 (0.87) = 100 (Yb)

Xb = 0.13 x 100 = 13 % Yb = 0.87 x 100 = 87%

RECEPCIÓN

66

• Balance de materia de la selección

B = 100 kg

Xb = 13% ST

Yb = 87% H2O

C= 1 Kg

Xb = 13% ST

Yb = 87% H2O

D = 99 Kg

Xd= 13% ST

Yd= 87% H2O

Balance total

B = C + D

100= 1 + D

D = 99 kg de Zanahoria

Balance parcial de sólidos:

B x Xb = C x Xc + D x Xd

100 (0.13) = 1 (0.13) + 99 (Xd)

Xd = 0.13 x 100 = 13%


B x Yb = C x Yc + D x Yd

100 (0.87) = 1(0.87) + 99(Yd)

Yd = 0.87 x 100 = 87%

SELECCIÓN

67

• Balance de materia del lavado

D =99 kg

Xc = 13% ST

Yc = 87% H2O

E = 150Kg agua F = 156.66 Kg

100% H2O Xf = 2% ST

Yf = 98% H2O

G = 92.34 Kg

Xg = 10.54% ST

Yg = 89.45% H2O

Balance total

D + E = F + G

99 + 150 = 156.66 + G

G = 92.34Kg de zanahoria


D x Xd + E x Xe = F x Xf + G x Xg

99 (0.13) + 150(0) = 156.66 (0.02) + 92.34 (Xg)

Xg = 0.1054x 100 = 10.54%


D x Yd + E x Ye = F x Yf + G x Yg

1.485 (0.87) + 2.25 (1) = 2.35 (0.98) + 1.385 (Yg)

Yg = 0.89.45 x 100 = 89.45%

LAVADO

68

• Balance de materia del pelado:

G = 92.34 kg

Xd = 10.54% ST

Yd = 89.45% H2O

H= 23.54 Kg

Xh = 10.54% ST

Yh = 89.45% H2O

I= 68.8Kg

Xh = 10.54% ST

Yh = 89.45 % H2O

Balance total

G = H + I

92.34= 23.54 + I

I = 68.8 Kg


G x Xg = H x Xh + I x Xi

92.34 (0.1054) = 23.54 (0.1054)+ 68.8 (X1)

X1 = 0.1055 x 100 = 10.55 %

Balance parcial de Agua

G x Yg = H x Yh + I x Yi

92.34 (0.89.45) = 23.54 (0.89.45) + 68.8 (Y1)

Y1 = 0.8945 x 100 = 89.45 %

PELADO

69

• Balance de materia del picado:

I = 68.8 kg

Xh = 10.55% ST

Yh = 89.45% H2O

J = 68.8 Kg

Xj= 10.55% ST

Yj= 89.45% H2O

Balance total

I = J

68.8 = J


I x Xi = J x Xj

68.8 (0.1055) = 68.8 (Xj)

Xj = 0.1055 x 100 = 10.55%


I x Yi = J x Yj

68.8 (0.8945) = 68.8(Yj)

Yj = 0.8945 x 100 = 89.45%

PICADO

70

• Balance de materia de la inmersión:

J = 68.8 kg

Xj = 10.55% ST

Yj = 89.45% H2O

K = Agua = 103.2 kg M = 103.2Kg Xm= 0% ST

Yk = 100% H2O Ym = 100% H2O

N = 5% J + L= 5.504 Kg


Xl = 0% ST Yn = 100% H2O

Yl = 100% H2O O = 65.36 kg

Xo = 11.11% ST

Yo = 88.89% H2O

Calculo para cantidad de agua que ingresa

K = 1.5 J

K = 1.5 x 68.8

K = 103.2 kg de agua

Dato experimental

Cantidad de ácido acético (L)

L= 2% (K)

L= 103.2 * 2%

L = 2.064 Kg Ácido Acético

BLANQUEADO

Y ESCURRIDO

71

Calculo para cantidad de agua utilizada

M = K

M = 103.2 Kg

Calculo para cantidad de agua evaporada

N = 5% J + L

N = 5% (68.8) + 2.064

N = 5.504 Kg

Balance total

J + K + L = M + N + O

68.8 + 103.2 + 2.064 = 103.2 + 5.504 + O

O = 65.36 Kg Zanahoria escaldada


J x (Xj) + K x (Xk) + L x (Xl) = M x (Xm) + N x (Xn ) + O x (Xo)

68.8 (0.1055) + 103.2 (0) + 2.064 (0) = 103.2 (0) + 5.504 (0) + 65.36 (Xo)

Xn = 0.1111 x 100 = 11.11%


J x (Yj) + K x (Yk) + L x (Yl) = M x (Ym) + N x (Yn ) + O x (Yo)

68.8 (0.8945) + 103.2 (1) + 2.064 (1) = 103.2 (1) + 5.504 (1) + 65.36 (Yo)

Yo = 0.8889 x 100 = 88.89%

72

• Balance de materia en el enfriado:

O = 65.36kg

Xo = 11.11% ST

Yo = 88.89% H2O

P = 65.36 kg

Xp = 11.11% ST

Yp = 88.89% H2O

Balance total

O = P

65.36 = P

P = 65.36 kg


O x Xo = P x Xp

65.36 (0.1111)= 65.36 (Xp)

Xp = 0.1111 x 100 = 11.11%


O x Yo = P x Yp

65.36 (0.8889) = 65.36 (Yp)

Yp = 0.8889 x 100 = 88.89%

ENFRIADO

73

• Balance de materia del despulpado:

P= 65.36 kg de Zanahoria

Xp = 11.11% ST

Yp = 88.89% H2O

Q = 26.96 Kg jugo de zanahoria

Xq = 0.25% ST

Yq = 99.75% H2O

R = fibra de zanahoria (bagazo) = 38.4 kg

Xr = 18.73% ST

Yr = 81.27% H2O

Balance total

P = Q + R

65.36 = 26.96 + R

R = 38.4 de fibra de zanahoria (bagazo)


P x Xp = Q x Xq + R x Xr

65.36 (0.1111)= 26.96 (0.0025) + 38.4 (Xr)

Xr = 0.1873 x 100 = 18.73%


P x Yp = Q x Yq + R x Yr

65.36 (0.8889)= 26.96 (0.9975) + 38.4 (Yr)

Yr = 0.8127 x 100 = 81.27%

DESPULPADO

74

• Balance de materia del empacado:

R = 38.4 Kg fibra de zanahoria

Xr = 18.73% ST

Yr = 81.27% H2O

S = 0.66 Kg fundas

Xs = 0% ST

Ys = 100% H2O

T = fibra de zanahoria = 39.06 kg

Xt = 20.11% ST

Yt= 79.88% H2O

Balance total

R + S = T

38.4 + 0.66 = T

T = 39.06 kg de fibra de zanahoria


R x Xr + S x Xs = T x Xt

38.4 (0.1873) + 0.66 (1) = 39.06 (Xt)

Xt = 0.2011 x 100 = 20.11%


R x Yr + S x Ys = T x Yt

38.4 (0.8127) + 0.66 (0) = 0.39.06 (Yt)

Yt = 0.7988 x 100 = 79.88%

EMPACADO

Y SELLADO

75

• Balance de materia del almacenado:

T = 39.06 kg

Xs = 20.11% ST

Ys = 79.88% H2O

U = 39.06 kg

Xu = 20.11% ST

Yu= 79.88 % H2O

Balance total

T = U

39.06 = U

U = 39.06 kg


T x Xt = U x Xu

39.06 (0.2011) = 39.06 (Xu)

Xu = 0.2011 x 100 = 20.11%


T x Yt = U x Yu

39.06 (0.7888) = 39.06 (Yu)

Yu = 0.7888 x 100 = 78.88%

ALMACENADO

76

5.5. Diagrama de flujo cuantitativo para la elaboración de salsa de tomate con fibra de zanahoria. A nivel de planta piloto

A = 11.2 kg de fibra de zanahoria

Xa = 18.73% ST

Ya = 81.27% H2O

B = 11.2kg fibra de zanahoria

Xb = 18.73% ST

Yb = 81.27% H2O

C = 0.05 kg Benzoato de sodio

Xc = 98.5% ST

Yc = 1.5% H2O

D = 0.05 kg Sorbato de potasio

Xd = 99.5% ST

Yd = 0.5% H2O

E= 0.06 kg Ácido cítrico

Xe = 99.5% ST

Ye = 0.5% H2O

F = 5.4 kg Pasta de Tomate

Xf = 27% ST

Yf = 73% H2O

G = 3.13 kg Maicena

Xg = 86.91% ST

Yg = 13.09% H2O

H= 0.03 kg Color Caramelo

Xh = 0% ST

Yh = 100% H2O

I = 0.08 kg Colorrojo

Xi = 0% ST

Yi = 100% H2O

RECEPCIÓN

MEZCLADO

77

J = 68.5777 kg Agua

Xj = 0% ST

Yj = 100 % H2O

K = 5.3 kg Azúcar blanca

Xk = 82% ST

Yk = 18% H2O

L = 2.69 kg Sal yodada

Xl = 86% ST

Yl = 14% H2O

M = 1 kg Harina de arroz

Xm = 87.34% ST

Ym = 12.66% H2O

N = 0.95 kg Almidón permafló

Xn = 95% ST

Yn = 5% H2O

O = 0.07 kg CMCF

Xo = 92% ST

Yo = 8% H2O

P = 0.12kg Goma xantán

Xp = 90% ST

Yp = 10% H2O

Q = 0.07 kg glutamato

Xq = 98.5% ST

Yq = 1.5% H2O

R = 0.15 kg Cebolla perla polvo

Xr = 91.7% ST

Yr = 8.3% H2O

S = 0.03 kg Ajo en polvo

Xs= 93% ST

Ys = 7% H2O

T = 0.02 kg Aspartame

Xt = 92% ST

78

Yt = 8% H2O

U = 0.01 kg Acesulfame

Xu = 95% ST

Yu = 5% H2O

V = 0.01 kg Acido tartárico

Xv = 99.5% ST

Yv = 0.5% H2O

W = 0.024 kg Clavo de olor

Xw = 85% ST

Yw = 15% H2O

X= 0.904 kg Ácido Acético

Xx = 0% ST

Yx = 100% H2O

Y = 0.06 kg Canela en polvo

Xy = 88% ST

Yy = 12% H2O

Z= 0.014 kg Nuez moscada

Xz = 90% ST

Yz = 10% H2O

A1 = 110.7496 kg Mezcla

Xa1 = 15.40% ST

Ya1= 84.65% H2O

B1 =2.2Kg Vapor de agua

C1 = 97.80 kg de salsa de tomate

Xc1 = 15.74% ST

Yc1 = 84.30% H2O

COCCION

79

D1 = 97.80 kg de salsa de tomate

Xd1 = 15.74% ST

Yd1 = 84.30% H2O

0

E1 = 97.80 kg de salsa de tomate

Xe1 = 15.74% ST

Ye1 = 84.30% H2O

5.6. Balance de materia para la elaboración de salsa de tomate con fibra de zanahoria a nivel de planta piloto


Fibra de zanahoria = 100kg

A = 100kg fibra de zanahoria

Xa = 18.73% ST

Ya 81.27% H2O

B = 100 Xb = 18.73% ST

Yb= 81.27 % H2O

Balance total

A = B

B = 100 kg de fibra de zanahoria

ENVASADO Y ENFRIADO

EMPACAR Y ALMACENADO

RECEPCIÓN

80



100 (0.1873) = 100 (Xb) 100 (0.8127) = 100 (Yb)

Xb = 0.1873 x 100 = 18.73 % Yb = 0.8127 x 100 = 81.27%

Balance de materia de mezclado

C = 0.05 kg Benzoato de sodio

Xc = 98.5% ST

Yc = 1.5% H2O

D = 0.05 kg Sorbato de potasio

Xd = 99.5% ST

Yd = 0.5% H2O

E= 0.06 kg Ácido cítrico

Xe = 99.5% ST

Ye = 0.5% H2O

F = 5.4 kg Pasta de Tomate

Xf = 27% ST

Yf = 73% H2O

G = 3.13 kg Maicena B = 11.2 Kg

Xg = 86.91% ST Xd = 18.73% ST

Yg = 13.09% H2O Yd = 81.27% H2O

H= 0.03 kg Color Caramelo

Xh = 0% ST

Yh = 100% H2O A1 = 100Kg de mezcla

I = 0.08 kg Color rojo Xa1 = 15.40% ST

Xi = 0% ST Ya1 = 84.65% H2O

Yi = 100% H2O

J = 68.5777 kg Agua

Xj = 0% ST

Yj = 100 % H2O

MEZCLADO

81

K = 5.3 kg Azúcar blanca

Xk = 82% ST

Yk = 18% H2O

L = 2.69 kg Sal yodada

Xl = 86% ST

Yl = 14% H2O

M = 1 kg Harina de arroz

Xm = 87.34% ST

Ym = 12.66% H2O

N = 0.95 kg Almidón permafló

Xn = 95% ST

Yn = 5% H2O

O = 0.07 kg CMCF

Xo = 92% ST

Yo = 8% H2O

P = 0.12kg Goma xantán

Xp = 90% ST

Yp = 10% H2O

Q = 0.07 kg glutamato

Xq = 98.5% ST

Yq = 1.5% H2O

R = 0.15 kg Cebolla perla polvo

Xr = 91.7% ST

Yr = 8.3% H2O

S = 0.03 kg Ajo en polvo

Xs= 93% ST

Ys = 7% H2O

T = 0.02 kg Aspartame

Xt = 92% ST

Yt = 8% H2O

U = 0.01 kg Acesulfame

Xu = 95% ST

82

Yu = 5% H2O

V = 0.01 kg Acido tartárico

Xv = 99.5% ST

Yv = 0.5% H2O

W = 0.024 kg Clavo de olor

Xw = 85% ST

Yw = 15% H2O

X= 0.904 kg Ácido Acético

Xx = 0% ST

Yx = 100% H2O

Y = 0.06 kg Canela en polvo

Xy = 88% ST

Yy = 12% H2O

Z= 0.014 kg Nuez moscada

Xz = 90% ST

Yz = 10% H2O

Balance total

B + C + D + E + F + G + H + I + J + K + L + M + N + O + P + Q + R + S + T + U +

V + W + X + Y + Z = A1

11.2 + 0.05 + 0.05 + 0.06 + 5.4 + 3.13 + 0.03 + 0.08 + 68.577 + 5.3 + 2.69 + 1 + 0.95 +

0.07 + 0.12 + 0.07 + 0.15 + 0.03 + 0.021 + 0.01 + 0.01 + 0.024 + 0.904 + 0.06 + 0.014=

A1

A1 = 100 kg de mezcla


B x Xb + C x Xc + D x Xd + E x Xe + F x Xf + G x Xg + H x Xh + I x Xi + J x Xj + K

x Xk + L x Xl + M x Xm + N x Xn + O x Xo + P x Xp + Q x Xq + R x Xr + S x Xs + T

x Xt + U x Xu + V x Xv + W x Xw + X xXx + Y x Xy + Z x Xz = A1 x Xa1

83

11.2 (0.0376) + 0.05 (0.985) + 0.05 (0.99) + 0.06 (0.995) + 5.4(0.27 ) + 3.13(0.8691

)+ 0.03 (0)+ 0.08(0) + 68.577 (0)+ 5.3(0.82) + 2.69(0.86) + 1 (0.8734)+ 0.95(0.95) +

0.07 (0.92)+ 0.12 (0.90)+ 0.07(0.985) + 0.15(0.917) + 0.03(0.93) + 0.021(0.92)

+0.01(0.95) + 0.01 (0.995)+ 0.024 (0.85)+ 0.904 (0)+ 0.06(0.88) + 0.014 (0.90) =100

(Xa1)

0.42112 + 0.04925 + 0.0495 + 0.0597 + 1.458 + 2.72 + 0 + 0 + 0 + 4.346 + 2.3134 +

0.8734 + 1.9 + 0.0644 + 0.108 + 0.06895 + 0.13755 + 0.0279 + 0.01932 + 0.0095 +

0.00995 + 0.0204 + 0 + 0.0528 + 0.0126 = 100 (Xa1)

15.4008 / 100= Xa1

Xa1 = 0.15.40 * 100

Xa1 = 15.40%


C x Yc + D x Yd + E x Ye + F x Yf + G x Yg + H x Yh + I x Yi + J x Yj + K x Yk + L

x Yl + M x Ym + N x Yn + O x Yo + P x Yp + Q x Yq + R x Yr + S x Ys + T x Yt + U

x Yu + V x Yv + W x Yw + X xYx + Y x Yy + Z x Yz + A1 x Ya1 = B1 x Yb1

11.2 (0.9624) + 0.05 (0.015) + 0.05 (0.01) + 0.06 (0.005) + 5.4(0.73 ) + 3.13(0.1309

)+ 0.03 (1)+ 0.08(1) + 68.577 (1)+ 5.3(0.18) + 2.69(0.14) + 1 (0.1266)+ 0.95(0.05) +

0.07 (0.08)+0.12 (0.10)+ 0.07(0.15)+ 0.15(0.083) + 0.03(0.07) + 0.021(0.08)

+0.01(0.0.05) + 0.01 (0.005)+ 0.024 (0.15)+ 0.904 (1)+ 0.06(0.12) + 0.014 (0.10) = 100

(Yb1)

10.77888 + 0.00075 + 0.0005 + 0.0003 + 3.942 + 0.4097 + 0.03 + 0.08 + 79.3276 +

0.954 + 0.3766 + 0.1266 + 0.0475 + 0.0056 + 0.012 + 0.00105 + 0.01245 + 0.0021

+0.00168 + 0.0005 + 0.00005 + 0.0036 + 0.904 + 0.0072 + 0.0014 = 100 (Yb1)

84.658 = 100 (Yb1)

Yb1 = 0.8465 * 100

Yb1 = 84.65 %

84

• Balance de materia de la cocción

B1 = 100 kg Mezcla

Xb1 = 13.29% ST

Yb1= 87.61% H2O

C1 = 2.2 Kg vapor de agua

Xb1 = 0% ST

Yb1= 100% H2O

D1 = 97.80 Kg

Xd1 = 13.57 % ST

Yd1 = 87.34% H2O

Balance total

A1 = B1 + C1

100 = B1 – 97.80

B1 = 100 – 97.80

B1 = 2.2 kg de vapor de agua


A1(Xa1) = B1(Xb1) + C1(Xc1)

100 (0.1540) = 2.2 (0) – 97.80(Xc1)

Xc1 = 15.40 / 97.80

Xd1 = 0.1574 * 100

Xd1 = 15.74 %

COCCION

85


A1(Ya1) = B1(Yb1) + C1(Yc1)

100 (0.8465) = 2.2 (1) – 97.80 (Yc1)

Yc1 = 82.45 / 97.80

Yd1 = 0.8430 * 100

Yd1 = 84.30 %

• Balance de materia del envasado y enfriado

C1 = 97.80 kg de salsa de tomate

Xc1 = 15.74% ST

Yc1 = 84.30% H2O

D1 =97.80 Kg

Xd1= 15.74 % ST

Yd1 = 84.30% H2O

Balance Total

C1 = D1

97.80 = D1



C1 x Xc1 = D1 x Xd1 C1 x Yc1 = D1 x Yd1

97.80 (0.1574) = 97.80 (Xdl) 97.80 (0.8430) = 97.80 (Yd1)

Xdl = 0.1574 x 100 = 15.74 % Yd1 = 0.8643 x 100 = 86.43%

ENVASADO Y ENFRIADO

86

• Balance de materia del empacado y almacenado


Xd1 = 15.74% ST

Yd1 = 84.30% H2O

E1 = 97.80 Kg de salsa de tomate

Xe1 = 15.74 % ST

Ye1 = 94.30 % H2O

Balance total

D1 = E1

97.80 = E1

G1 = 97.80 kg de salsa de tomate


D1 x Xd1 = E1 x Xe1 D1 x Yd1 = E1 x Ye1

97.80 (0.1574) = 97.80 (Xe1) 97.80 (0.8430) = 97.80 (Ye1)

Xe1 = 0.1574 x 100 = 15.74 % Ye1 = 0.8430 x 100 = 84.30%

5.7. Balance de energía

5.7.1. Calculo del coeficiente total de transferencia de calor

5.7.1.1. Calor práctico del producto

ENFRIAR

87

• Calor de las paredes del equipo

Datos:

= 27ºC

= 25 ºC

Dónde:

= Temperatura de la superficie

= Temperatura de la corriente de aire

• Coeficiente isobárico

Dónde:

g = gravedad: 9.8

β = Coeficiente isobárico de expansión: 3.34 x 10-3 K-1

Ts = Temperatura de la superficie: 27ºC

88

Tα = Temperatura de la corriente de aire: 25ºC

p = densidad: 1.182 Kg/m3

D = diámetro: 0.23 m

µ = viscosidad: 1.9731 x 10-5 Kg/m.s

Pr = 0.7081

Los valores de Nusselt se leen en la curva de la página 200 del libro de Fundamentos de

la Ingeniería de Alimentos de Batty

• Coeficiente de transferencia de calor

Dónde: h = Coeficiente de transferencia de calor: ?

Diámetro: 0.23

89

K = Propiedades del aire: 0.026

Nu = 39.81

• Área de las paredes del equipo

Dónde:

A= área

D = Diámetro = 0.23 m

h= altura = 0.115 m

A = x0.23x 0.115

A = 0.083 m2

• Calor de las paredes

90

• Cálculo de cantidad de energía que ingresa al equipo

Datos:

V= 130

I = 9

P = V x I

P = 130V x 9 Amp

Qtotal = 1170 W

• Cálculo del calor practico del producto

Balance general

5.7.1.2. Calor teórico del producto

• Calor específico de la zanahoria

Datos:

% Humedad = 88.89 %

% sólidos = 11.11 %

= 4.201 KJ / Kg. ºC

= 1.38 KJ / Kg. ºC

91

• Calor sensible

J = 1.0319 kg Zanahoria

Xj = 10.55% ST

Yj = 89.45% H2O

K= Agua = 1.547kg M = 1.547 Kg agua utilizada

Xk = 0% ST Xm = 4.4% ST

Yk = 100% H2O Ym = 0.96% H2O

L= Ácido acético = 0.031 kg

Xl = 0% ST 85ºC x 6min N = 0.083 Kg agua evaporada

Yl = 100% H2O Xn = 0% ST

Yn = 100% H2O

N = 0.9799 Kg

Xn= 11.11% ST

Yn = 88.89 % H2O

Datos:

M = 0.9799 kg/ 6 min

∆T = (85 – 25) ºC = 60ºC

BLANQUEADO Y

ESCURRIDO

92

• Calor latente

Datos:

M agua evap.= 0.083 kg/ 6 min

• Calor total teórico del producto

+ 20%

• Porcentaje de eficiencia del equipo

93

5.7.1.3. Valor práctico del Coeficiente global de transferencia de calor

• Área del equipo a nivel de laboratorio

Donde

A = Área

b = Base

h = Altura

D = diámetro

94

5.7.1.4. Diseño del área de transferencia a Nivel de Planta Piloto

• Área a nivel de planta piloto

5.8. Rendimiento

5.8.1. Rendimiento de la fibra de zanahoria

Mediante la aplicación del balance de materia se obtiene el rendimiento de la fibra de

zanahoria es de 38.4%, luego de todos los cambios que ha sufrido el proceso hasta

llegar a convertirse en fibra.

95

5.8.1.1. Calculo Rendimiento de la fibra de zanahoria

Kilogramos de zanahoria (entra) = 100 kg

Kilogramos de zanahoria (obtenida) = 38.4 kg

Kilogramos de fibra de zanahoria (obtenida)

Rendimiento = x 100

Kilogramos de zanahoria (entra)

38.4

Rendimiento = x 100

100

Rendimiento = 38.4%

5.9. Rendimiento de la salsa de tomate con fibra de zanahoria

5.9.1. Calculo Rendimiento de la salsa de tomate con fibra de zanahoria

Kilogramos de mezcla (entra) = 100 kg

Kilogramos de salsa de tomate (obtenida) = 97.80 kg

Kilogramos de salsa de tomate (obtenida)

Rendimiento = x 100

Kilogramos de mezcla (entra)

97.80

Rendimiento = x 100

100

Rendimiento = 97.89 %

96

5.10. Costos

5.10.1. Costos de la fibra de zanahoria

Análisis de costos a la mejor alternativa tecnológica durante la obtención de fibra de

zanahoria, aplicando valores monetarios a las materias primas insumos y gastos varios.

Cuadro Nº20 Costos de producción de la fibra de zanahoria

Materiales o Servicios Cantidad Unidad Valor unitario

USA $

Total

USA $

Zanahoria 1.5 kg 0.62 0.93

Ácido acético 0.0446 kg 2.00 0.09

Agua potable 4.48 kg 0.002 0.00896

Fundas 1 unid 0.50 0.50

Costo A 1.53

Fuente: Sánchez, Tatiana/UTE/2012

Cuadro Nº21 Costos de producción indirectos

Detalle Cantidad Total USA $ Mano de Obra 10% Costo A 0.199 Energía 5% Costo A 0.0995 Utilidad 20% Costo A 0.398 Producción de maquinaria 5% Costo A 0.0995 Costo B 0.796


Cuadro Nº22 Costos Totales

COSTO TOTAL = Costo A + Costo B

COSTO TOTAL = 1.53 + 0.796

COSTO TOTAL = 2.33


97

5.10.2. Costo de la salsa de tomate con fibra de zanahoria

Cuadro Nº23 Costos de producto final

Materiales o Servicios Cantidad Unidad Valor unitario

USA $

Total

USA $

Fibra de zanahoria 11.2 kg 0.62 6.95

Benzoato de sodio 0.05 kg 1.69 0.08

Sorbato de potasio 0.05 kg 3.62 0.18

Ácido cítrico 0.06 kg 1.28 0.07

Pasta de tomate 5.4 kg 1.34 7.24

Maicena 3.13 kg 0.74 2.32

Color caramelo 0.03 kg 1.54 0.05

Color rojo 0.08 kg 7.30 0.58

Agua 68.577 kg 0.002 0.16

Azúcar blanca 5.3 kg 0.67 3.55

Sal yodada 2.69 kg 0.13 0.35

Harina de arroz 1 kg 0.64 0.64

Almidón permafló 0.95 kg 1.61 1.53

CMCF 4000 0.07 kg 6.10 0.43

Goma xantán 0.12 kg 10.50 1.26

Glutamato 0.07 kg 1.80 0.13

Cebolla perla polvo 0.15 kg 4.70 0.70

Ajo polvo 0.03 kg 3.25 0.10

Aspartame 0.02 kg 25.50 0.51

Acelsufame 0.01 kg 19.10 0.19

Acido tartárico 0.01 kg 8.75 0.08

Clavo de olor 0.024 kg 6.90 0.17

Ácido Acético 0.904 kg 1.15 1.04

Canela en polvo 0.06 kg 6.8 0.41

Nuez moscada 0.014 kg 14 0.20

Envase 271 unid 0.12 54.2

tapa 271 unid 0.03 13.55

etiqueta 271 unid 0.02 8.13

Costo A 104.85 Fuente: Sánchez, Tatiana/UTE/2012

98

Cuadro Nº24 Costos Indirectos del producto final

Detalle Cantidad Total USA $

Mano de Obra Indirecta 10% Costo A 10.485

Energía, combustible,

agua, lubricantes

7% Costo A 7.34

Utilidad 20% Costo A 20.97

Producción y reparación de

maquinaria

10% Costo A 10.485

Costo B 49.28


Cuadro Nº25 Costos Totales del producto final

COSTO TOTAL = Costo A + Costo B

COSTO TOTAL = 104.85 + 49.28

COSTO TOTAL = 154.13


Peso total de producto: 108270 gr

Peso de comercialización: 250 gr

Total de frascos: 271

Precio Unitario: 0.57ctv

99

CAPÍTULO VI

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. Conclusiones

• Para la elaboración de salsa de tomate con fibra de zanahoria, objeto de este

proyecto, por pedido de la Empresa Marsceal S.A. se escogió, la zanahoria

chantenay, por su alto contenido de fibra. sometido al análisis físico - químico, de

esta variedad se obtuvo el siguiente aporte nutricional, humedad 84%, grasa 0.5%,

proteína 0.8%, fibra 0.5%, ceniza 1.2%, hidratos de carbono 13%.

• Para la determinación del mejor tratamiento, se aplicó el diseño experimental al

azar, dando como mejor resultado al tratamiento cuatro, con 11.2% de fibra de

zanahoria, obteniendo en la: consistencia 3.5; ºbrix 15; y ph 3.5, de salsa de

tomate, ya que son los parámetros más relevantes y controlados.

• Mediante los datos del rendimiento de producción de la salsa de tomate con fibra

de zanahoria, se determinó estadísticamente que el mejor tratamiento fue el cuarto

que corresponde a la sustitución de la goma guar en su totalidad, aportando un

97.80% en rendimiento de producción, lo que indica que esta tecnología es

factiblemente económico para su aplicación según estudios realizados por

especialistas en el tema de la Empresa Marcseal, patrocinadora de este proyecto.

• La fibra de zanahoria sustituyó a la goma guar en su totalidad, por su baja

importación y por ende elevados costo, mejorando así la rentabilidad y

aumentando su calidad.

• Se realizó el análisis bromatológico de la salsa de tomate con fibra de zanahoria, y

se determinó las siguientes condiciones: Proteína 0.1%, grasa 0.4 %, fibra 0.2 %,

ceniza 1.1%, humedad 86.4% Hidratos de carbono 11.8%.

100

• El balance de costos realizados al mejor tratamiento en rendimiento de producción

nos dio un valor de $0.57 dólares americanos por 250gr, de salsa de tomate con

fibra de zanahoria, este valor basado en los gastos a nivel industrial, puede

competir a nivel comercial ya que cada envase de 250gr el costo en el Ecuador es

de $1.80, dependiendo de la marca.

101

6.2. Recomendaciones

• Es necesario que todos los ingredientes a utilizar, se encuentren en buen estado y

así lograr reducir las pérdidas durante la selección y procesamiento para evitar

complicaciones, en los diferentes procesos.

• Para evitar el pardeamiento enzimático es recomendable, escaldar a la zanahoria

en una solución de agua y ácido acético, cuya cantidad ya está establecida, y la

cual nos ayudara en su conservación.

• Se recomienda esterilizar los equipos, materiales, maquinaria y también en

cumplir con las normas básicas de higiene las personas encargadas de los

procesos, así manteniendo la correcta asepsia, para evitar posibles

contaminaciones.

• La fibra de zanahoria se debe colocar en fundas de polietileno grado alimenticio,

sellado al vacío y ser almacenado en el cuarto frio controlando su temperatura,

mientras que a la salsa de tomate con fibra de zanahoria se los coloca en envases

de diferentes tamaños y se los conserva a temperatura ambiente.

• No utilizar altas temperaturas para el escaldado de zanahoria, ni por tiempos muy

prolongados, ya que si esto sucediera, podría ocasionar alteraciones en el valor

nutricional, del producto.

• Para la elaboración de salsa de tomate con fibra de zanahoria, es necesario

controlar la temperatura de cocción, para evitar pérdidas en el rendimiento.

• La salsa de tomate debe llevar un estricto control de calidad, ya que como su

distribución es a nivel nacional, podría afectar con el cambio de clima y variar su

consistencia.

102

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28. http//www.olewo.de/index.htmlOLEWO - Zanahorias.

29. http//wwwinfoagro.com/hortalizas/zanahoria.htm. Cultivo dela zanahoria.

30. http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=076&fdname=FOOD+MA

NUFACTURING&pagename=Planta+de+produccion+de+pasta+de+tomate

31. http://www.aditivosalimentarios.com/index.php/codigo/412/goma-guar/

105

Anexo 1 Fotografías del proceso de elaboración de fibra de zanahoria chantenay

Foto # 1 Foto # 2

Foto # 3 Foto # 4

Foto # 5 Foto # 6

106

Foto # 7 Foto # 8

Foto # 9 Foto # 10

Foto # 11 Foto # 12

107

Foto # 13 Foto # 14

Foto # 15 Foto # 16

Foto # 17 Foto # 18

108

Anexo 2 Fotografías del proceso de elaboración de salsa de tomate con fibra Zanahoria.

Foto # 1 Foto # 2

Foto # 3 Foto # 4

Anexo 3. Fotografías de análisis bromatológico de salsa de tomate con fibra Zanahoria.

Foto # 1

109

Foto # 2 Foto # 3

Foto # 4 Foto # 5

Foto # 6 Foto # 7

110

Foto # 8 Foto # 9

Foto # 10 Foto # 11

Anexo 4. Fotografías del análisis microbiológico de salsa de tomate con fibra de zanahoria

Foto # 1 Foto # 2

111

Foto # 3 Foto # 4

Foto # 5 Foto # 6

112

Anexo 5 Formato de la hoja de encuesta para la salsa de tomate con fibra de zanahoria.

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL Escuela de Ingeniería Agroindustrial

Usted recibirá tres formulaciones de salsa de tomate, las cuales podrá degustar y a la

vez evaluar los diferentes atributos (color, olor, sabor y textura).

Marcar con una (X) según su criterio.

COLOR Calificación Formulación 1 Formulación 2 Formulación 3

Muy agradable

Agradable

Poco agradable

OLOR Calificación Formulación 1 Formulación 2 Formulación 3

Muy agradable

Agradable

Poco agradable

SABOR Calificación Formulación 1 Formulación 2 Formulación 3

Muy agradable

Agradable

Poco agradable

TEXTURA Calificación Formulación 1 Formulación 2 Formulación 3

Muy agradable

Agradable

Poco agradable

OBSERVACIONES:………………………………………………………………………………………………………………………. GRACIAS POR SU COLABORACIÓN

universidad tecnolÓgica equinoccial extensión santo domingo

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