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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
ica
Facultad de Ingeniería Química
ie
ría
Q
uí m
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
In g
en
INFLUENCIA ANTIMICROBIANA FERMENTATIVA DE GLICÓSIDOS DE STEVIA (Stevia Rebaudiana Bertoni) EN LA ESTABILIDAD DEL NÉCTAR DE GUANÁBANA (Annona muricata)
Bi b
lio te
ca
de
Tesis para obtener el Título de INGENIERO QUÍMICO
AUTORES: Br. LLAURE RAMOS JULIO CESAR Br. PALACIOS MARREROS JHON ANGELO
ASESOR: ING. HENRY ESQUERRE PEREYRA
TRUJILLO - PERÚ 2017
Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Facultad de Ingeniería Química
ie
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ica
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
In g
en
INFLUENCIA ANTIMICROBIANA FERMENTATIVA DE GLICÓSIDOS DE STEVIA (Stevia Rebaudiana Bertoni) EN LA ESTABILIDAD DEL NÉCTAR DE GUANÁBANA (Annona muricata)
Bi b
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ca
de
Tesis para obtener el Título de INGENIERO QUÍMICO
AUTORES:
Br. LLAURE RAMOS JULIO CESAR Br. PALACIOS MARREROS JHON ANGELO
ASESOR: ING. HENRY ESQUERRE PEREYRA
TRUJILLO - PERÚ 2017
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Q
uí m
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MIEMBROS DEL JURADO
ría
Dr. Pedro Quiñones Paredes
In g
en
ie
Presidente
Secretario
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ca
de
Ms. Jorge Mendoza Bobadilla
Ms. Henry Esquerre Pereyra Asesor
i Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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DEDICATORIA
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Q
uí m
Dedico esta tesis a mis padres: Ignacio Llaure Valverde y Juana Ramos Marcos; ejemplo de honestidad, rectitud, trabajo y perseverancia, ya que sin su apoyo incondicional no hubiese podido hacer el sueño de ser profesional.
In g
en
ie
Julio César Llaure Ramos
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ca
de
A Dios que me ha dado la vida, la fuerza y la gracia para estar aquí. Dedico esta tesis a mis padres: Fernando Palacios Aguilar y Adela Marreros Lozano; por la formación y educación brindada, por el cariño, comprensión y sacrificio para lograr mis metas y continuar triunfando.
Bi b
Jhon Ángelo Palacios Marreros
ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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AGRADECIMIENTO
uí m
ica
A la universidad Nacional de Trujillo y a la EAP de Ingeniería Química por brindarnos la oportunidad de forjarnos como profesionales para así poder superarnos en la vida, y poner en práctica los conocimientos adquiridos dentro de él. A Dios por darnos la salud y la fuerza para seguir adelante en este camino de lucha. A nuestros padres, por estar siempre a nuestro lado.
Q
A nuestra familia, por ser el soporte primordial en nuestra vida profesional.
ría
Aprovechamos la oportunidad para expresar nuestro agradecimiento a todos los docentes de la EAP de Ingeniería Química por las enseñanzas recibidas durante nuestra estancia y por la realización de nuestras metas, la de ser profesional.
ca
de
In g
en
ie
Un reconocimiento especial por su apoyo al Ing. Henry Esquerre Pereyra, Asesor del presente proyecto de investigación.
lio te
Br. LLAURE RAMOS JULIO CESAR
Bi b
Br. PALACIOS MARREROS JHON ANGELO
iii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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INDICE
ica
MIEMBROS DEL JURADO ...................................................................................... i
DEDICATORIA ............................................................................................................ ii
uí m
AGRADECIMIENTO .................................................................................................... iii INDICE ................................................................................................................... iv
Q
RESUMEN.............................................................................................................. ix ABSTRACT ............................................................................................................. x
ría
INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1 ANTECEDENTES. ............................................................................................ 2
1.2
TECNOLOGÍA DE LAS FRUTAS. .................................................................. 4
ie
1.1
Annona muricata (Guanábana)............................................................. 4
1.2.2
Las Levaduras. ........................................................................................ 6
1.3
en
1.2.1
LOS NÉCTARES DE FRUTA. ......................................................................... 8
In g
1.
Elaboración del néctar. .......................................................................... 8
1.3.1
LOS EDULCORANTES. .................................................................................10
1.4.1
Edulcorantes no calóricos naturales. ................................................11 La Stevia Rebaudiana Bertoni. ............................................................13
ca
1.4.2
de
1.4
1.5
PARÁMETROS DE CINÉTICA DE CRECIMIENTO BACTERIANO..........16 Duplicación celular ................................................................................18
1.5.2.
Tiempo de duplicación celular.............................................................18
1.5.3.
Fase estacionaria ...................................................................................20
Bi b
lio te
1.5.1.
1.6 BALANCE DE MASA PARA EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE PULPA DE GUANÁBANA .......................................................................................................23 1.6.1
Balance de masa para el proceso de lavado. ...................................24
1.6.2
Balance de masa para el proceso de desinfección. ........................25
1.6.3
Balance de masa para el proceso de pre-cocción. ..........................25
iv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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1.6.4
Balance de masa para el proceso de pelado ....................................26
1.6.5
Balance de masa para el proceso de despulpado ...........................26
ica
1.6.6 Balance de masa para el proceso de calentamiento de la pulpa a pasteurizar. .............................................................................................................27
uí m
1.6.7 Balance de masa para el proceso del primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar ................................................................................................27
1.6.8 Balanza de masa para el proceso del segundo enfriamiento de la pulpa pasteurizada. ...............................................................................................28 Balance de masa par el proceso de envasado de la pulpa ............28
BALANCE DE ENERGÍA ...............................................................................29
ría
1.7
Q
1.6.9
Balance de energía para el proceso de lavado. ...............................29
1.7.2
Balance de energía para el proceso de desinfección. ....................29
1.7.3
Balance de energía para el proceso de Pre-cocción. ......................30
1.7.4
Balance de energía para el proceso de pelado. .............................31
1.7.5
Balance de energía para el proceso de despulpado. ......................32
In g
en
ie
1.7.1
1.7.6 Balance de energía para el proceso de calentamiento de la pulpa a pasteurizar. ..........................................................................................................33
de
1.7.7 Balance de energía para el proceso del primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar. ...............................................................................................33
ca
1.7.8 Balance de energía para el proceso del segundo enfriamiento de la pulpa a pasteurizar.. .........................................................................................34 1.7.9
MATERIALES Y MÉTODOS .......................................................................... 36
Bi b
lio te
2.
Balance de energía para el proceso envasado de la pulpa. ..........35
2.1
MATERIALES ..................................................................................................36
2.2
EQUIPOS..........................................................................................................36
2.3
MÉTODOS........................................................................................................38
2.3.1 Aislamiento de las levaduras nativas de Annona muricata (Guanábana ) ..........................................................................................................39 2.3.2
Elaboración de néctar de Annona muricata (Guanábana) .............42
v Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Determinación de los parámetros fermentativos. ............................46
2.3.3
ica
2.3.4 Efecto de diferentes concentraciones de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni en néctar de Guanábana. ................................................50 Diferencia entre acidez y pH. ...............................................................50
2.3.5
RESULTADOS ............................................................................................... 51 3.1
uí m
3.
LEVADURAS NATIVAS DE Annona muricata (GUANÁBANA). .............51
3.1.1
Tiempo de reducción decimal..............................................................51
Q
3.2 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE LA PULPA Y DEL NÉCTAR DE GUANÁBANA. ............................................................................................................55 PARÁMETROS CINÉTICOS DE CRECIMIENTO ........................................56
ría
3.3
ie
3.4 PARÁMETROS FERMENTATIVOS DEL NÉCTAR INOCULADO CON LEVADURAS...............................................................................................................58
en
3.5 EFECTO DE DIFERENTES CONCENTRACIONES DE GLICÓSIDOS DE STEVIA REBAUDIANA BERTONI EN EL NÉCTAR DE GUANÁBANA. .............73 DISCUSIÓN DE RESULTADOS .................................................................... 74
5.
CONCLUSIONES ........................................................................................... 77
6.
RECOMENDACIONES................................................................................... 78
7.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................... 79
de
In g
4.
Bi b
lio te
ca
ANEXOS ............................................................................................................... 84
vi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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INDICE DE FIGURAS
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
ie
ría
Q
uí m
ica
Figura N°1: Variación del tiempo de reducción decimal con la temperatura 8 Figura N°2: Estructura química general de los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni 15 Figura N°3: Estructura química del Steviosido 15 Figura N°4: Curva de crecimiento de un cultivo microbiano. 17 Figura N°5: Diagrama de bloques con el proceso general para la obtención de pulpa de frutas 22 Figura N°6: Balance de masa para el lavado de la materia prima 24 Figura N°7: Balance de masa para la desinfección de la materia prima 25 Figura N°8: Balance de masa para la desinfección de la materia prima 25 Figura N°9: Balance de masa para el pelado de la materia prima 26 Figura N°10: Balance de masa para el despulpado de la materia prima 26 Figura N°11: Balance de masa para el calentamiento de la pulpa a pasteurizar 27 Figura N°12: Balance de masa para el primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar 27 Figura N°13: Balance de masa para el segundo enfriamiento de la pulpa a pasteurizar 28 Figura N°14: Balance de masa para el envasado de la pulpa 28 Figura N°15: Balance de energía para el lavado de la materia prima 29 Figura N°16: Balance de energía para desinfección de la materia prima 30 Figura N°17: Balance de energía para la pre-cocción de la fruta 30 Figura N°18: Balance de energía para el pelado de la fruta 31 Figura N°19: Balance de energía para el despulpado de la fruta 32 Figura N°20: Balance de energía para el calentamiento de la pulpa a pasteurizar 33 Figura N°21: Balance de energía para el primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar 33 Figura N°22: Balance de energía para el segundo enfriamiento de la pulpa a pasteurizar 34 Figura N°23: Balance de energía para el envasado de la pulpa 35 Figura N°24: Diagrama de bloques del proceso de elaboración del néctar de Guanábana con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni 44 Figura N°25: Flujograma Experimental 48 Figura N°26: Placas de Siembra 49 6 Figura N°27: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min); N0 =10 UFC/mL - Hansenula anómala 52 Figura N°28: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min); N0 =105 UFC/mL - Hansenula anómala 52 Figura N°29: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min); No =104 UFC/mL - Hansenula anómala 53 6 Figura N°30: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min); No =10 UFC/mL - Saccharomyces C. 53 Figura N°31: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min); N0 =105 UFC/mL - Saccharomyces C. 54 Figura N°32: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min); No =104 UFC/mL - Saccharomyces C. 54 Figura N°33: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min) 57 Figura N°34: Presión (kPa) Vs Tiempo (min) 59 Figura N°35: pH Vs Tiempo (min) 61 Figura N°36: % Acidez Vs Tiempo (min) 63 Figura N°37: Glucosa (g/L) Vs Tiempo 65 Figura N°38: Brix Vs Tiempo (min) 67 Figura N°39: degustaciones con azúcar 69 Figura N°40: degustaciones con stevia (0.74 g/l) 70 Figura N°41: degustaciones con stevia (0.50 g/l) 70 Figura N°42: degustaciones con stevia (0.32 g/l) 71 Figura N°43: degustaciones con stevia (0.32 g/l) 71 Figura N°44: promedio - degustaciones con glucosa, stevia y sin azúcar 72
vii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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INDICE DE TABLAS 4
ica
TABLA N°1: Descripción de las Variables TABLA N°2: Composición Química de la Guanábana
6
uí m
TABLA N°3: Edulcorantes Naturales
12
16
TABLA N°5: Definición de variables para el balance de masa y energía del proceso
23
Q
TABLA N°4: Esteviol Glicósidos presentes en la Stevia Rebaudiana
TABLA N°6: Tiempo de reducción decimal (D)
ría
TABLA N°7: Pulpa de Guanábana
TABLA N°9: Néctar de Guanábana
ie
TABLA N°8: Néctar de Guanábana
55 55 55 56
TABLA N°11: Parámetros de cinética de crecimiento de las levaduras
57
TABLA N°12: Presión de gas en el néctar Inoculado con Levaduras
58
TABLA N°13: pH del Néctar Inoculado con Levaduras
60
TABLA N°14: % Acidez del néctar Inoculado con Levaduras
62
de
In g
en
TABLA N°10: Levaduras sobrevivientes en el néctar inoculado con levaduras
51
TABLA N°15: Glucosa (g/L) del Néctar Inoculado con Levaduras
64
TABLA N°16: °B del Néctar Inoculado con Levaduras
66
Bi b
lio te
ca
TABLA N°17: Resultados de la prueba de aceptación para el atributo sabor de los diferentes tratamientos de néctar de Guanábana endulzados con extracto de Stevia 68
viii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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RESUMEN La presente investigación tiene como objetivo determinar la actividad
ica
antimicrobiana fermentativa de los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni en néctar de Annona muricata (Guanábana). Los Glicósidos de Stevia
uí m
Rebaudiana Bertoni son un endulzante natural alternativo al azúcar y a los
endulzantes artificiales, es aproximadamente hasta 300 veces más dulce que
Q
el azúcar. El efecto de las diferentes concentraciones de Glicósidos de Stevia
ría
Rebaudiana Bertoni en el néctar de Guanábana se evaluó utilizando el análisis de varianza (ANOVA), Para el cumplimiento de dicho objetivo, se realizó tres
ie
tratamientos de néctar edulcorado con Glicósidos de Stevia Rebaudiana
en
Bertoni con concentraciones de 0,74 g/L; 0,50 g/L; 0,32 g/L a las cuales se les inoculó levaduras nativas aisladas de la fruta de Annona muricata
mililitro
In g
(Guanábana). Se realizó el recuento de Unidades Formadoras de Colonia por de muestra (UFC/mL), cada 30 minutos durante las 3 horas,
de
realizando el seguimiento de la presión (kPa), pH, % acidez, glucosa y grados Brix (°Bx). El análisis de varianza ANOVA tuvo un nivel de significancia
ca
(ρ=0,05).
Se demostró que a la concentración de 0.50 g/L de Glicósidos de Stevia
lio te
Rebaudiana Bertoni, tiene un menor crecimiento microbiano y producción de CO2 (Dióxido de carbono). Teniendo su fase estacionaria dN/dt =0, dando
Bi b
como resultado una estabilidad en el néctar. Palabras
claves:
Glicósidos
de
Stevia,
Guanábana,
Fermentación,
antimicrobiana
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ABSTRACT The present research aims to determine the fermentative antimicrobial activity
ica
of Stevia Rebaudiana Bertoni glycosides in Annona muricata nectar (Guanábana). Stevia Rebaudiana Bertoni Glycosides are a natural sweetener
uí m
alternative to sugar and artificial sweeteners, it is approximately 300 times
sweeter than sugar. The effect of different concentrations of Stevia
Q
Rebaudiana Bertoni Glycosides on Guanábana nectar was evaluated using
ría
analysis of variance (ANOVA). In order to comply with this objective, three treatments of Stevia Rebaudiana Bertoni Glycosides sweetened with
ie
concentrations of 0.74 g / L; 0.50 g / L; 0.32 g / L at which native yeasts isolated
en
from the fruit of Annona muricata (Guanábana) were inoculated. The colony forming units were counted per milliliter of sample (UFC / mL), every 30
In g
minutes during the 3 hours, monitoring the pressure (kPa), pH,% acidity, glucose and degrees Brix (° Bx) . Analysis of variance ANOVA had a level of
de
significance (ρ = 0.05).
It was shown that at the concentration of 0.50 g / L of Stevia Rebaudiana
ca
Bertoni Glycosides, it has lower microbial growth and CO 2 (Carbon Dioxide)
lio te
production. Having its stationary phase dN / dt = 0, resulting in a stability in the nectar.
Bi b
Key words: Stevia glycosides, Guanábana, Fermentation, antimicrobial
x Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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ica
1. INTRODUCCIÓN
La industria de bebidas a partir de frutas incorpora variedad de aditivos para
uí m
conservar su tiempo de vida útil e inocuidad, sin embargo la presencia de
levaduras termorresistentes obligan a utilizar elevadas temperaturas de
Q
pasteurización que alteran las bondades de las pulpas y de su estructura molecular. Reemplazando la sacarosa por Glicósidos de Stevia Rebaudiana
ría
Bertoni se obtendrá un producto dulce al paladar, bajo en calorías.
ie
Los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni son un endulzante natural
en
alternativo al azúcar y a los endulzantes artificiales, obtenido a partir de un arbusto originario de Paraguay y Brasil. Ha sido usado desde tiempos muy
In g
antiguos, como endulzante, por los indios guaranís y que en países como Japón, hoy en día, supone el 41% de los endulzantes consumidos. El
de
edulcorante que se extrae de las hojas de Stevia Rebaudiana Bertoni es aproximadamente hasta 300 veces más dulce que el azúcar, las hojas secas
ca
son entre 20 y 35 veces más dulces que el azúcar. (DIAZ M. et al. 2010)
lio te
Esta planta fue introducida al Perú hace una década y actualmente se ha incorporado en el portafolio de cultivos en pequeñas extensiones en Cajamarca, Amazonas, San Martín Ucayali y Apurímac de manera orgánica.
Bi b
(HUAMAN, M. 2010)
1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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1.1 ANTECEDENTES. La demanda de edulcorantes naturales va en aumento en el mundo
ica
debido principalmente a los efectos secundarios que producen los edulcorantes sintéticos. Por ejemplo, Japón ya ha sustituido la mitad
uí m
del consumo de azúcar de caña por Glicósidos de Stevia y en este país
están prohibidos los edulcorantes sintéticos desde 1970. Señalan
Q
también que el consumo, ya sea como hierba o como productos industrializados, derivados de esta especie vegetal, se presenta muy
ría
interesante, pues está destinada a sustituir el uso de edulcorantes sintéticos como el aspartame, sacarinas, ciclamatos, etc. (DIAZ M. et
en
ie
al. 2010)
Debido al incremento del biocombustible y a la utilización casi total de
In g
la caña de azúcar y la glucosa de otros alimentos se ha buscado la forma de encontrar sustitutos directos del azúcar y parar la incesante batalla contra los problemas de salud ocasionada por la misma (azúcar)
de
y una alternativa a estos sustitutos es la Stevia Rebaudiana Bertoni. (JARAMILLO V. et al. 2014)
ca
Se concluyen que el consumo de edulcorantes no calóricos, se da en
lio te
una mayor proporción en el mercado industrial (Bebidas gasificadas, yogurt, etc.) del Japón razón por la cual direccionan su proyecto a
Bi b
captar un % de demanda de dichas industrias (3% en el caso de la Stevia producida en el Perú). (DIAZ B. et al. 2010)
.
2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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La Stevia previene e inhibe infecciones causadas por bacterias y otros organismos patógenos, mejorando la resistencia frente a cepas que
ica
causan resfriados y gripes. Es efectiva contra las bacterias E. coli,
Staphylococcus Aureus y Coryneacterium difteriae así como también
uí m
contra el hongo Cándida albicans y no afecta a bacterias útiles como la bifidobacteria ácido – láctica. (DIAZ M. et al. 2010)
Q
El aislamiento de cepas de levaduras a partir de frutos y vegetales procesados de forma parcial, reveló que la mayor cantidad de especies se
encuentran
sobre
basidiomicetes predominan muchas baja,
capaces
incluso
mientras
que
las
especies psicrófilas y de
ie
fermentación
frutos,
ría
ascomicetes
de
reinfectar
vegetales
en
conservados en cámara fría, a temperaturas por debajo de los 0°C, hasta -18°C, ej. Cry. Albidus, Cry, laurentii, Cry. Macerans, Spo.
In g
Roseus y Rho, glutinis.
La mayor parte de formas vegetativas microbianas se destruyen en
de
pocos minutos a 70°C, sin embargo existen diferentes especies microbianas con distinta resistencia al calor. (MURILLO F. et al. 2010)
ca
La fisiología microbiana, como edad de las bacterias, y el estado del
lio te
alimento, influye también en la termorresistencia. Las bacterias “jóvenes” en fase de crecimiento logarítmico son más sensibles al calor
Bi b
que las “viejas” en fase de declive. Las esporas sobre todo las de bacillus y clostridium, así como las ascosporas de algunos mohos son muy resistentes al calor, las ascosporas de Byssochalamys fulva, hongo que se desarrolla en algunas frutas y productos derivados no se destruyen a las temperaturas y tiempos de pasteurización normales en la industria; su valor “D” en calor húmedo a 88°C es de 10 minutos. 3
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La actividad antimicrobiana in vitro del extracto de Stevia Rebaudiana Bertoni en cuatro solventes, contra bacterias como Staphylococcus
ica
aureus, Salmonella typhi, Escherichia coli, Bacillus subtitis, Aeromonas
hydrophila y en levaduras como Candida albicans, Cryptococcus
resultado
fue
que
el
extracto
uí m
neoformans, Trichophyton mentagrophytes y Epidermophyton. El de
Stevia
tiene
propiedades
antimicrobianas en los cuatro solventes utilizados frente a las levaduras
Q
Candida albicans y Epidermophyton. También que el extracto de Stevia
ría
en acetona tiene un mejor actividad contra los microorganismos gram positivos que con los gram negativos. (SATISH K. et al. 2012).
TIPO
Comportamiento de levaduras en néctar de Guanábana
INDICADOR Parámetros de cinética de crecimiento: Tiempo de latencia (tlan) Velocidad de crecimiento (µmax) Tiempo de generación (t-gen)
g/L (de Glicósidos en néctar de Guanábana
Cuantitativa
Parámetros fermentativos en el néctar de Guanábana
-CO2 - Acidez titulable - pH - Sacarosa - [ ] de glucosa
kPa % ácido Adimensional °B g/L
In g
Concentración de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni
DIMENSIÓN
en
VARIABLE
ie
TABLA N°1: Descripción de las Variables
ca
de
Actividad antimicrobiana de los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni en néctar de Guanábana
Cuantitativa
ESCALA
lio te
Fuente: Elaboración propia. Causa: Concentración de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni.
Bi b
Efecto: La actividad antimicrobiana de los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni en néctar de Annona muricata (Guanábana)
1.2 TECNOLOGÍA DE LAS FRUTAS. 1.2.1
Annona muricata (Guanábana).
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La Guanábana es una especie de la familia Annonacea, del género Annona; incluye muchas especies diversas del grupo Guanabaní y a la
ica
Sección evannona. Se le conoce con el nombre científico Annona muricata
uí m
La especie es originaria de las Antillas y se difundió a los países tropicales de América y África occidental. (ADAMS M. 2009)
Q
La fruta es muy delicada de color verde oscuro cubierta de espinas
ría
suaves. Es relativamente grande y de cáscara delgada. Se debe cosechar antes de estar madura. La pulpa es blanca, cremosa, jugosa y
ie
ligeramente ácida, mide 2-3 dm de largo, llegando a pesar hasta 2,5 kg.
en
En el Perú los principales departamentos productores de esta fruta son Junín, La Libertad, Ucayali, Loreto, Ica y Lima. (COMERCIO EXTERIOR.
Bi b
lio te
ca
de
In g
2011)
TABLA N°2: Composición Química de la Guanábana Unidades Calorías
kcal
Contenido en 100g de Alimento 56,00
5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
uí m
84,00 0,90 0,2 14,3 11 1,1 3,3 0,6 38 43 0,1 0,7 0,05 0,06 1,69 19
Q
g g g g g g g g mg mg mg mg mg mg mg mg
ría
Agua Proteínas Grasa Total Carbohidratos Totales Carbohidratos Disponibles Fibra Cruda Fibra Dietaria Cenizas Calcio Fósforo Zinc Hierro Tiamina Rivoflavina Niacina Vitamina C
ica
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Las Levaduras.
en
1.2.2
ie
Fuente: Centro Nacional de Alimentación y Nutrición – INS.
Las levaduras como hongos unicelulares que se reproducen por
In g
gemación o fisión. Su presencia depende en primer lugar de la disponibilidad de carbono orgánico y a continuación de la temperatura,
de
del pH y de la presencia de agua. (BOUIX M. 2014) Si bien las levaduras son organismos interesantes, explotados por sus
ca
potencialidades propias, continúan siendo por otra parte agentes de alteración de los productos alimentarios sin no se controla su desarrollo.
lio te
Los zumos de frutas, verduras y las bebidas a base de frutas ya que se distinguen por su gran riqueza en aminoácidos y en vitaminas, permiten
Bi b
el crecimiento además de las levaduras, de diversas bacterias acidotolerantes especialmente bacterias lácticas. (BOURGEOIS C. et al. 2012) 1.2.3.
Tiempo de Reducción Decimal
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La velocidad de la destrucción térmica de microorganismos se ajusta, en general a una cinética de primer orden respecto a la población
ica
microbiana. Es decir:
uí m
N = No*e-kt Dónde:
N = número de microorganismos vivos (UFC/mL)
t
Q
No = número inicial de microorganismos (UFC/mL) = tiempo de tratamiento (min)
ie
ría
k = constante de velocidad (min-1)
en
El tiempo de reducción decimal (D) se define como el tiempo necesario para reducir la concentración a la décima parte (N = 0,1N 0) a una
In g
temperatura dada. Se tiene:
de
log (N) = log( N0) – T/D
ca
Así pues el tiempo de tratamiento térmico está relacionado con “D” a
Bi b
lio te
través de la siguiente ecuación:
10 10
10
7
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10
D1
D2 T2
T1 t = D*Log (N0/N)
uí m
N N
log
ica
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Figura N°1: Variación del tiempo de reducción decimal con la temperatura
ie
ría
menor que D2. (RODRIGUEZ P. 2012)
Q
En la Figura N°1 se puede apreciar que, al ser T 1 superior a T2, D1 es
en
1.3 LOS NÉCTARES DE FRUTA.
Los néctares de fruta, de acuerdo a la directiva de la CEE, la definen
In g
como los productos no fermentados, pero fermentables, obtenidos mediante la adición de agua y de azúcares al zumo de fruta, zumo de
de
fruta concentrado, puré de fruta o puré de fruta concentrado, o una mezcla de los anteriores y que observan las especificaciones señaladas.
ca
Los néctares pueden contener hasta un 20% de azúcar añadido (o de miel).
lio te
Estos productos se pueden obtener a partir de fruta fresca, refrigerada, elaborada en pasta congelada o conservada con sulfito, sin embargo un
Bi b
producto de alta calidad se obtiene solamente a partir de materia prima fresca.
1.3.1
Elaboración del néctar.
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Recepción y selección de la fruta. La fruta seleccionada debe ser de óptima calidad y con el grado de
ica
maduración requerido, de otro modo un lote puede perderse por la presencia de una pequeña cantidad de fruta en mal estado. (ARIANSEN
uí m
J. 2004) Lavado
Q
Se realiza con la finalidad de eliminar la suciedad y/o restos de tierra adheridos en la superficie de la fruta. Esta operación se puede realizar
ría
por inmersión con soluciones desinfectantes que mayormente están
en
abundante agua.
ie
compuestas de Hipoclorito de Sodio. Finalmente se enjuaga con
Pelado
Pulpeado
In g
El pelado se puede hacer de forma mecánica (con equipos) o manual.
de
El pulpeado es un proceso consiste en obtener la pulpa o jugo, libre de cáscara y pepas, esta operación se realiza empleando la pulpeadora (mecánica o manual). El uso de una licuadora con un posterior tamizado
ca
puede reemplazar eficientemente el uso de la pulpeadora. (CORONADO
lio te
M. 2012)
Dilución de la pulpa
Bi b
Para calcular el agua a emplear utilizamos relaciones o proporciones representadas de la siguiente manera. Por ejemplo 1:3 donde 1 significa “una” parte de pulpa o jugo puro de la fruta y 3, significa “tres” partes de agua, es decir es la relación “uno a tres”. La cantidad de agua varía de
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acuerdo a la fruta. Para Guanábana la relación pulpa: agua es de 1:3-
ica
3,5. Estandarización.
En esta operación se realiza la mezcla de todos los ingredientes que
uí m
constituyen el néctar. La estandarización involucra los siguientes pasos: Dilución de la pulpa
Q
Regulación del dulzor Regulación de la acidez
ría
Adición del estabilizante y conservante
ie
Pasteurización.
en
Esta operación se realiza con la finalidad de reducir la carga microbiana y asegurar la inocuidad del producto.
In g
Las condiciones de pasteurización (tiempo-temperatura) varían según el producto y depende de gran medida del pH del zumo
de
Envasado.
En envasado se debe de realizar en caliente. El llenado del néctar es
ca
hasta el tope del contenido de la botella, evitando la formación de
lio te
espuma. Inmediatamente se coloca la tapa. Enfriado. El producto envasado debe ser enfriado rápidamente para conservar su
Bi b
calidad y asegurar la formación del vacío dentro de la botella.
1.4 LOS EDULCORANTES.
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La palabra edulcorante viene de la palabra latina “dulcor”, que significa dulzor. Los edulcorantes son sustancias capaces de endulzar un
ica
alimento, una bebida o un medicamento, dándole un sabor dulce. Existen: Los edulcorantes calóricos.
b)
Los edulcorantes no calóricos (sintéticos y naturales).
uí m
a)
Q
Desde mediados de la década de los años 70’s, dentro del contexto de los altos precios del azúcar en el mercado internacional, comienzan a
ría
ampliarse y desarrollarse alternativos de edulcorantes, tanto naturales como artificiales. Esta alternativa ha tenido éxito y ha ocupado cierto
en
ie
espacio en el mercado de los endulzantes del mundo. Los científicos descubrieron edulcorantes sintéticos químicamente a
In g
fines del decenio de 1980, y los obtuvieron por ingeniería genética en el decenio de 1990. Se han mantenido en el mercado debido a necesidades tales como prevenir diabetes, cuidar la salud, mantener la
de
línea, prevenir las caries, adelgazar y para la prescripción médica. Los edulcorantes artificiales tales como aspartame, acesulfame k,
ca
sacarina, entre otros tienen características comunes: son muy bajos en
lio te
calorías, reducen el contenido energético global, aportan poco o ningún
Bi b
nutriente al organismo. (LÓPEZ L. 2004)
1.4.1
Edulcorantes no calóricos naturales. 11
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Las reacciones negativas sobre la salud de los edulcorantes artificiales anteriormente mencionados, son un claro reflejo de la necesidad de
ica
impulsar en el mercado un producto natural libre de efectos nocivos para los consumidores, y que a su vez cumpla las funciones del azúcar como
uí m
de los edulcorantes artificiales. Entre los edulcorantes naturales conocidos se encuentran:
USOS Bebidas a base de café, Se obtiene a partir del fruto del gomas de mascar, aperitivos, Katemfe de África Occidental productos bajos en grasas, Thaumatococcus daniellii, yogures, postres, productos conocida como la “fruta del farmacéuticos, bebidas milagro”. alcohólicas. Se produce por hidrogenación de Goma de mascar, caramelos, neohesperidina, un flavonoide que bebidas carbonatadas y no se encuentra de modo natural en carbonatadas, postres, las naranjas amargas. edulcorantes de mesa. Se obtiene de la planta Dioscorephyllum cumminsii, esta forma formada por dos Es útil en la obtención de aminoácidos cadenas nuevas variedades de tomate compuestas, es de los y lechuga con mejor sabor. edulcorantes naturales más dulces. Endulzante natural usado por los Su principal uso está en las aztecas, se obtiene de la planta infusiones. Lippia dulcis. Es un glicósido diterpenico Edulcorante de mesa, en cristalino y dulce. Su sabor dulce bebidas, en pastelería, en es considerado excelente y se dulces, en confituras, en obtiene de las hojas de Stevia yogures, en chicles, entre Rebaudiana Bertoni. otros. Una proteína dulce extraída de la Utilizando en África como baya originaria del África edulcorante natural en occidental “brazeina”. comidas y bebidas.
ca
de
Monelina
In g
Neohesperidina
en
ie
Taumatina
DESCRIPCIÓN
ría
PRODUCTO
Q
TABLA N°3: Edulcorantes Naturales
lio te
Hemandulcina
Bi b
Esteviósido
Brazeína
Fuente: LOPEZ y PEÑA, 2004
12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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1.4.2
La Stevia Rebaudiana Bertoni.
La Stevia es una planta cuyo nombre científico es Stevia Rebaudiana
ica
Bertoni. Dicha denominación propuesta por el suizo Dr. Moisés Santiago Bertoni (1887) fue en homenaje al químico paraguayo Ovidio Rebaudi,
uí m
quién en 1905 fue el primero en aislar los principios dulces de la planta. (ROJAS M. 2010)
Q
Existen 154 variedades del género Stevia, pero sólo la Stevia Rebaudiana Bertoni es la única especie que contiene el factor dulce en
ría
sus hojas. (CARDENAS C. et al. 2010)
ie
La Stevia Rebaudiana, Caá-ché o yerba dulce, crece en forma silvestre
en
en algunas zonas del Paraguay, Brasil y provincias del noroeste Argentino. Sus hojas tienen un intenso sabor dulce, propiedad que se
In g
debe al contenido de Glicósidos, de los cuales el Steviósido es el que se halla en mayor proporción. (SOTO E. 2012)
de
La hoja en su forma natural es de 20 a 30 veces más dulce que el azúcar común. Los Steviósidos tienen un poder edulcorante de 200 a 300 veces
ca
mayor que el azúcar, constituyendo un sustito no calórico y seguro para
lio te
los diabéticos. Los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni no son metabolizados por el organismo, por lo tanto no es calórico, adecuado para uso dietético.
Bi b
(DIAZ B. et al. 2010)
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1.4.3.
Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni
Los Glicósidos diterpénicos dulces de Stevia han sido objeto de
ica
numerosas revisiones, sin embargo el interés en la química de los
principios dulces data de hace muy poco, Rasenach (1900) y Dietric
uí m
(1909), fueron quienes demostraron que el principio edulcorante de la Stevia es totalmente diferente al de la Glicirricina. Mediante el uso del
Q
alcohol lograron sustraer la sustancia gustativa dulce de las hojas, purificarla y luego posteriormente obtenerla en forma de cristales
ría
blancos inodoros que se fundían a 238°C. En 1921 el principio activo fue denominado como Steviósido por la Unión Internacional de Química.
en
ie
(ROJAS M. 2010)
Los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni está permitida según el
In g
comité mixto FAO/OMS de expertos en aditivos alimentarios, más conocido como JECFA.
de
Las hojas contienen principalmente Steviósido y Rebausiósido A, siendo este último en proporción de 3 a 5%, mucho más dulce y con menor sabor amargo que el primero. El steviósido se encuentra en mayor
ca
proporción, 6 a 8% y es más estable que los demás Glicósidos, además
lio te
de ser el segundo con mayor poder edulcorante. (ROJAS M. 2010). El Steviósido es un Glicósido diterpeno de M = 804,80 g/mol y fórmula
Bi b
C38H60O18 (HANSON J. 1990). En 1963, siendo la aglucona el esteviol. (SOTO E. 2012) En 1982, Tanaka aisló cuatro Glicósidos dulces adicionales, presentes en menor porcentaje, a los cuales denominó Rebaudiosido A, C, D y E (Tabla N°4). Las estructuras se muestran en las figuras N°2 y N°3.
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R2 O CH2
ica
H3C H H3C
uí m
H CO O R1
Q
Figura N°2: Estructura química general de los Glicósidos de Stevia
Rebaudiana Bertoni.
ie
ría
Fuente: SOTO Y DEL VAL 2002
CH2OH
HO
en
HO
O
CH2OH
HO
In g
O
de
HO
HO HO
O
CH3
CH3 O
CH2
CO O
OH
Figura N°3: Estructura química del Steviosido. Fuente: SOTO Y DEL VAL 2002
Bi b
lio te
ca
CH2OH
OH
O
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TABLA N°4: Esteviol Glicósidos presentes en la Stevia Rebaudiana
-G
-G(2,1)R\(3,1)G
-G -G(2,1)G
-G(2,1)R -G--(2,1)G\(3,1)G
Rebaudiósido E
-G(2,1)G
Esteviol
-H
ica
R2 -G(2,1)G -G(2,1)G\(3,1)G
uí m
Esteviol glicósidos presentes a nivel de trazas Estructura del esqueleto
R1 -G -G
-G(2,1)G\ -OH
Q
Esteviol glicósidos más comunes
Nombre Steviosido Rebaudiósido A Rebaudiósido C (fulcosido B) Dulcósido A Rebaudiósido D
G: β-glucopiranosil (glucosa), R: α-ramnopiranosil (ramnosa).
ie
ría
Fuente: DOMINGUEZ M. 2011
en
1.5 PARÁMETROS DE CINÉTICA DE CRECIMIENTO BACTERIANO.
In g
Tiempo de Latencia (t-lag)
Es el tiempo necesario por los microorganismos para adaptar su
de
crecimiento al ambiente. (ADAMS M. 2009) Tiempo de generación (t-gen) Es el tiempo tomado por la población dentro de la fase de crecimiento
ca
exponencial para duplicarse.
lio te
Velocidad de crecimiento (µmax) Es la velocidad por el cual la población se duplica dentro de la fase
Bi b
exponencial.
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Fase estacionaria Log( N° célul as)
uí m
ica
Fase de declive
Tiempo
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
ie
Fase de crecimiento
ría
Q
Fase de latencia
Figura N°4: Curva de crecimiento de un cultivo microbiano. Fuente: RODRIGUEZ P. 2012
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1.5.1. Duplicación celular Se tiene que una célula crece progresivamente y se divide en dos células
ica
iguales.
queremos averiguar el número
uí m
Contando que se tiene un número inicial de células llamado N0 y
el número de filas de células N la
Q
duplicación celular es la siguiente:
ría
N = 2* N0
Si la célula que se duplico se vuelve a duplicar tenemos que:
en
ie
N = 2 * 2N0 N = 22 N0
In g
Si la duplicación celular ocurre en potencias de dos la recurrencia se da
N = 2n N0
ca
de
la siguiente manera:
1.5.2. Tiempo de duplicación celular
lio te
Es el tiempo que en que una célula se duplica. En el caso de las bacterias el tiempo de regresión es de 20 minutos a 20 horas donde cada intervalo
Bi b
es menor a una 1 hora. Para obtener el tiempo de duplicación como modelo matemático usamos una ecuación ecuaciones diferenciales de crecimiento celular: dx / dt = µx
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Resolviendo la ecuación diferencial por el método de variables
ica
separadas tenemos lo siguiente:
Queda como:
Q
ln x = µt + c
uí m
ʃdx / x = µ ʃ dt
ría
Re arreglamos y usamos antilogaritmos:
ie
x = ceµt
en
Evaluando las condiciones iniciales:
x = x0 eµt
ca
de
Se tiene:
In g
A t = 0; x = x0
Si evaluamos la siguiente condición x (t) = 2x0
t = ln2 / µ
Bi b
lio te
Obtenemos el tiempo de duplicidad celular:
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1.5.3. Fase estacionaria
ica
También llamada fase de declive, en esta etapa ya no es posible la división celular, por tanto, las células mueren y su población decrece
uí m
exponencialmente.
Q
El parámetro µ es la velocidad específica de crecimiento celular y es la
ría
relación de crecimiento de la célula en función de los nutrientes del
ie
medio.
In g
en
Esta variable lo podemos obtener por medio de la ecuación de Mond:
µ = µ max (s/ (ks+s))
de
Donde:
S: concentración del sustrato limitante
ca
µ max: constante de velocidad máxima de crecimiento
Bi b
lio te
ks: constante de velocidad de crecimiento
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Combinando las ecuaciones de crecimiento:
uí m
ica
dx/dt = (µmax(s/ (ks+s))x
ría
dx / dt = rx
Q
Cuando se desea obtener µmax y ks se linealiza la ecuación diferencial de la siguiente manera:
In g
Multiplicando por Sx:
en
ie
rs = µmax(sx / (ks+s))
de
𝑆𝑥 𝑘𝑠 𝑠 = + 𝑟𝑥 µ 𝑚𝑎𝑥 𝜇𝑚𝑎𝑥
ca
La linealización anterior se hace cuando se desea averiguar el crecimiento
Bi b
lio te
celular para el caso que la velocidad especifica de crecimiento sea constante.
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FRUTAS Fruta en mal estado
ica
RECEPCION
NO
Frutas verdes o
Q
¿Cumple criterio de aceptación?
uí m
PESADO
ría
Almacenamiento hasta madurez
CLASIFICACION
ie
LAVADO
DESINFECCION
en
PRE-TRATAMIENTO
SI
In g
PRE-COCCION
NO
de
¿Tiene cascara la fruta?
¿Necesita pretratamiento?
NO DESPULPADO
ca
SI
PELADO
Bi b
lio te
PULPA
PASTEURIZADO
ENVASADO
CONGELACION
Figura N°5: Diagrama de bloques con el proceso general para la obtención de pulpa de frutas
22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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1.6 BALANCE DE MASA PARA EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE PULPA DE GUANÁBANA
ica
TABLA N°5: Definición de variables para el balance de masa y energía del proceso VARIABLE DEFINICION UNIDAD S
Flujo de semillas de guanábana despulpado
D
Flujo de pulpa obtenida
U
Flujo de cascara de guanábana pre-cóccida y pelada
Kg/lote
Q
Flujo de guanábana pre-cóccida
Kg/lote
F
Flujo másico de agua para desinfección de materia prima
K
Flujo másico de NaClO al 5%(p/v) para desinfección de la fruta
Kg/lote
B
Flujo de materia prima que ingresa al proceso
Kg/lote
L
Flujo másico de agua requerido para lavar la materia prima
Kg/lote
B’
Flujo de fruta lavada
Kg/lote
In g
en
ie
ría
Q
uí m
Kg/lote
Kg/lote
Flujo másico de agua residual
Kg/lote
B’’
Flujo de fruta desinfectada
Kg/lote
ARF
Flujo másico de agua residual de la desinfección
Kg/lote
Flujo másico de agua evaporada en el proceso de escaldado
Kg/lote
Flujo másico de agua residual del proceso de escaldado
Kg/lote
ca
ARE
de
ARL
EV
T
Flujo de fruta pelada
Kg/lote
RD
Flujo de residuos de pulpa en el despulpado
Kg/lote
D’
Flujo de pulpa calentada
Kg/lote
D*
Flujo de pulpa a pasteurizar y enfriada por 1ra vez
Kg/lote
ARW
Flujo másico de agua residual del 1er enfriamiento de la pulpa a pasteurizar
Kg/lote
D’’
Flujo de pulpa a pasteurizar y enfriada por 2da vez lista para envasado
Kg/lote
lio te Bi b
Kg/lote
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RD’’
Flujo de residuos de pulpa adherido al equipo
Kg/lote
Hi
Entalpia de corriente i
KJ/lote
Ti
Temperatura de la corriente i
Tr
Temperatura de referencia para la evaluación de entalpias en todas las corrientes
Cpi
Calor especifico de la corriente i
ica 0°C
uí m
qe,qs
°C
Kj/lote
1.6.1
ría
Q
Flujo de calor de entrada (proceso con calentamiento) o salida (proceso de enfriamiento)
KJ/Kg*°C
Balance de masa para el proceso de lavado. Para frutas relativamente limpias como la Guanábana, el flujo de materia prima que ingresa, es igual
en
ie
al flujo de fruta que sale lavada.
In g
L
B’
B
LAVADO
de
ARL
ca
Figura N°6: Balance de masa para el lavado de la materia prima
B + L = B’ + ARL
(1)
BALANCE DE MASA PARA EL AGUA:
ARL = L
(2)
POR LO TANTO:
B = B’
(3)
Bi b
lio te
BALANCE GENERAL DE MASA:
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Balance de masa para el proceso de desinfección. El flujo de fruta
1.6.2
lavada que entra al proceso de desinfección, es igual al flujo de fruta que sale
ica
desinfectada.
K
F
B’’
B’
ARF
uí m
DESINFECCION
B’ + F + K = B’’ + ARF
ría
BALANCE GENERAL DE MASA:
Q
Figura N°7: Balance de masa para la desinfección de la materia prima
BALANCE DE MASA PARA EL AGUA:
ARF = F + K
(5)
B’ = B’’
(6)
en
ie
POR LO TANTO:
(4)
Balance de masa para el proceso de pre-cocción. En el agua
1.6.3
In g
residual del proceso de pre-cocción, se incorporan residuos de pulpa, jugos y semillas que pierde la fruta, razón por la cual existe una disminución de peso a pesar de su deshidratación, representada por (B’’-Q). durante el proceso
Bi b
lio te
ca
de
también hay evaporación del agua de pre-cocción.
B’’
E
EV
Q
PRE-COCCION ARE
Figura N°8: Balance de masa para la desinfección de la materia prima
BALANCE GENERAL DE MASA:
B’’ + E = EV + Q + ARE
BALANCE DE MASA PARA AGUA RESIDUAL: ARE = (B’’- Q) + E - EV
(7) (8)
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Se conoce que la pérdida de pulpa, jugos y semillas en el proceso de precocción es: (B’’- Q)
(9)
Balance de masa para el proceso de pelado
Q
T
Q
PELADO
uí m
1.6.4
=
ica
Residual de pulpa, jugos y semillas
ría
U
ie
Figura N°9: Balance de masa para el pelado de la materia prima
Q=T+U
(10)
en
BALANCE GENERAL DE MASA:
(11)
In g
Despejando la ecuación (10), se tiene = Q – U
Balance de masa para el proceso de despulpado
lio te
ca
de
1.6.5
T
D
DESPULPADO S
RD
Bi b
Figura N°10: Balance de masa para el despulpado de la materia prima
BALANCE GENERAL DE MASA:
T = D + S + RD
Despejando la ecuación (12), se tiene: RD = T – (D + S)
(12)
(13)
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1.6.6
Balance de masa para el proceso de calentamiento de la pulpa a
pasteurizar. La evaporación del agua contenida en la pulpa es mínima en el proceso de pasteurizado, por lo que se considera que el flujo de pulpa que
uí m
ica
ingresa al proceso es igual al flujo de pulpa pasteurizada.
D
D’
Q
CALENTAMIENTO
Figura N°11: Balance de masa para el calentamiento de la pulpa a pasteurizar BALANCE GENERAL DE MASA:
(14)
ría
D = D’
en
ie
1.6.7 Balance de masa para el proceso del primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar
In g
W D*
PRIMER ENFRIAMIENTO ARw
de
D’
ca
Figura N°12: Balance de masa para el primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar
BALANCE GENERAL DE MASA:
D’ + W = D* + ARW
(15) (16)
De las ecuaciones (15) y (16), se tiene:
(17)
D’ = D*
Bi b
lio te
BALANCE DE MASA PARA AGUA RESIDUAL: ARW = W
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1.6.8
Balanza de masa para el proceso del segundo enfriamiento de la
pulpa pasteurizada. El segundo enfriamiento para lograr enfriar la pulpa desde los 40°C hasta los 6°C, experimentalmente en el laboratorio se efectuó en el
uí m
ica
congelador del enfriador.
D’’
SEGUNDO ENFRIAMIENTO
Q
D*
(18)
D* = D’’
ie
BALANCE GENERAL DE MASA:
ría
Figura N°13: Balance de masa para el segundo enfriamiento de la pulpa a pasteurizar
Balance de masa par el proceso de envasado de la pulpa
en
1.6.9
V
ENVASADO RD’’
de
In g
D’’
Figura N°14: Balance de masa para el envasado de la pulpa
BALANCE GENERAL DE MASA:
D’’ = V + RD’’ RD’’ = D’’ - V
(20)
Bi b
lio te
ca
Despejando de la ecuación (19) se tiene:
(19)
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1.7 BALANCE DE ENERGÍA Balance de energía para el proceso de lavado. La temperatura del
1.7.1
ica
agua residual del proceso de lavado es igual a la temperatura de entrada del
agua para lavar la fruta; así como también la temperatura de salida de la Guanábana lavada es igual a la temperatura de la Guanábana a la entrada del
uí m
proceso del lavado; esto es debido a que el tiempo de contacto de la fruta con el agua es mínimo y por lo tanto la transferencia de calor es ínfima. HL TL
L
HB’ TB’
Q
HB TB
LAVADO
B’
ría
B
HARL TARL
ie
ARL
en
Figura N°15: Balance de energía para el lavado de la materia prima Balance General de Energía:
B * HB + L*HL =B’ * HB +ARL * HARL (21) HB = CpB * (TB - Tr)
(22)
Definición entalpia corriente L:
HL = CpL * (TL - Tr)
(23)
Definición entalpia corriente B’:
HB’ = CpB’ * (TB’ - Tr)
(24)
Definición entalpia corriente ARL:
HARL = CpARL * (TARL - Tr)
(25)
Se conoce que:
TARL = TL
(26)
lio te
ca
de
In g
Definición entalpia corriente B:
1.7.2
Balance de energía para el proceso de desinfección. Las
temperaturas de entrada del NaClO y del agua de desinfección son iguales; se
Bi b
asumió que entre la temperatura del agua residual de la desinfección y la temperatura de entrada del agua; así como entre la temperatura de entrada y salida de la fruta desinfectada existe una diferencia de temperatura de 0.50 °C debido al tiempo de contacto de la fruta con el agua y la solución desinfectante y considerándose que el calor se transfiere desde el punto más caliente hacia el más frio.
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K
HB‘’ TB’’
DESINFECCION
B’
HARF TARF
ica
F HB’ TB’
HK TK
HF TF
B’’
uí m
qs
ARF
Figura N°16: Balance de energía para desinfección de la materia prima
(27)
Definición entalpia corriente B’’:
(28)
Q
Balance General de Energía: HB’+F*HF + K*HK =B’’ *HB’’+ARF*HARF+qS
ría
HB’’ = CpB’’ * (TB’’ - Tr)
Definición entalpia corriente F:
(29)
HK = CpK * (TK - Tr)
(30)
ie
Definición entalpia corriente K:
HF = CpF * (TF - Tr)
(31)
en
Definición entalpia corriente ARF: HARF = CpF * (TF - Tr) + CpK * (TK - Tr)
De la ecuación (27), se tiene que el flujo de calor perdido es proceso de
In g
desinfección es:
1.7.3
(32)
de
qS = (B’ * HB’ + F*HF + K * HK) – (B’’ * HB’’ +ARF * HARF)
Balance de energía para el proceso de Pre-cocción. La
temperatura del agua residual de Pre-cocción de la fruta, es igual a la
Bi b
lio te
ca
temperatura del agua a la temperatura de Pre-cocción (TTARE = TEm = 90°C). E HB’’ TB’’
HE TE
EV
HEV TEV
PRE-COCCION
B’’
HQ TQ Q
HARE TARE
qe
ARE
Figura N°17: Balance de energía para la pre-cocción de la fruta
30 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Balance General de Energía: B’’*HB’’+E*HE+qe=Q*HQ+EV*HEV+ARE* HARE (33) HE = CpE * (TE - Tr)
(34)
Definición entalpia corriente Q:
HQ = CpQ * (TQ - Tr)
(35)
Definición entalpia corriente E V:
HEV = CpEV * (TEV - Tr) + HV
(36)
(37)
uí m
Definición entalpia corriente ARE: HARE = CpARE * (TARE - Tr)
ica
Definición entalpia corriente E:
De la ecuación (27), se tiene que el flujo de calor perdido es proceso de desinfección es:
Q
qS = (B’ * HB’ + F*HF + K * HK) – (B’’ * HB’’ +ARF * HARF)
(38)
De la ecuación (33) una vez calculadas las entalpias de las corrientes, se
ría
tiene el calor suministrado para calentar el agua hasta TRm =90°C y la pulpa
ie
de la fruta hasta la temperatura promedio de pre-cocción TEm =73° C. (39)
en
qe = (Q * HQ + EV * HEV + ARE * HARE) – (B’’ * HB’’ + E*HE )
Balance de energía para el proceso de pelado. Se asumió que las
1.7.4
In g
cascaras de guanábana tienen la misma capacidad calorífica que el tomate de árbol; así como las temperaturas de salida de las corrientes de fruta pelada y de cascara de la fruta, son iguales a la temperatura TEm =73° C debido a que
de
se consideró despreciable la variación de temperatura ya que en la mayoría de
Bi b
lio te
ca
casos no se pela la fruta.
HQ TQ
PELADO
Q
HT TT T
HU TU U
Figura N°18: Balance de energía para el pelado de la fruta
Balance General de Energía:
Q *HQ = T * HT + U * HU
(40)
Definición entalpia corriente T:
HT = CpT * (TT - Tr)
(41)
Definición entalpia corriente U:
HU = CpU * (TU - Tr)
(42)
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1.7.5
Balance de energía para el proceso de despulpado. Se consideró que tanto la pulpa como las pepas de la fruta y sus residuos, presentaron un descenso de la temperatura hasta aproximadamente 33, 7°C, debido al
qS HT TT
uí m
aireación que demanda el proceso en el interior del equipo.
HRD TRD
D
HS TS
S
ría
RD
HD TD
Q
DESPULPADO
T
ica
tiempo de residencia de dichas corrientes en la despulpadora y por la
ie
Figura N°19: Balance de energía para el despulpado de la fruta (50)
Definición entalpia corriente D:
HD = CpD * (TD - Tr)
(51)
Definición entalpia corriente S:
HS = CpS * (TS - Tr)
(52)
Definición entalpia corriente RD:
HRD = CpRD * (TRD - Tr)
(53)
Se sabe que:
TS = TRD = TD = 33,75°C
(54)
de
In g
en
Balance General de Energía: T * HT = D *HD + S * HS + RD *HD +qS
De la ecuación (50) una vez calculadas las entalpias de las corrientes, se puede obtener el flujo de calor perdido por convección desde el proceso de pelado de
(-qS)= D *HD + S * HS + RD *HD- T * HT
(55)
Bi b
lio te
ca
la fruta hasta su despulpado.
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1.7.6
Balance de energía para el proceso de calentamiento de la pulpa
a pasteurizar. Se tuvo en cuenta que los flujos másicos de pulpa son iguales temperaturas eran diferentes ya que hubo adición de calor.
HD’ TD’
uí m
HD TD
ica
tanto a la entrada como a la salida del proceso de calentamiento, pero que las
qe
D’
Q
CALENTAMIENTO
D
ría
Figura N°20: Balance de energía para el calentamiento de la pulpa a pasteurizar
Definición entalpia corriente D’:
D *HD + qe = D’ * HD’
(56)
HD’ = CpD’ * (TD’ - Tr)
(57)
ie
Balance General de Energía:
en
De la ecuación (56) una vez calculadas las entalpias de las corrientes, se puede obtener el flujo de calor suministrado a la pulpa para calentar hasta la
In g
TPm. 1.7.7
qe = D’ * HD’ - D *HD
(58)
Balance de energía para el proceso del primer enfriamiento de la
pulpa a pasteurizar. Se consideró que el agua residual del primer enfriamiento
de
de la pulpa a pasteurizar salió a una temperatura de aproximadamente 30 °C, además se tuvo en cuenta que los flujos másicos de la corriente de la pulpa es igual a la entrada y salida del enfriamiento así como las corrientes de agua de
ca
enfriamiento y agua residual son iguales pero cada corriente tiene diferente
Bi b
lio te
temperatura porque hubo un enfriamiento
W HD’ TD’ D’
HW TW
qS
PRIMER ENFRIAMIENTO
HD* TD* D*
HARW ARW TARW
Figura N°21: Balance de energía para el primer enfriamiento de la pulpa a pasteurizar 33 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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(59)
Definición entalpia corriente W:
HW = CpW * (TW - Tr)
(60)
Definición entalpia corriente D*:
HD* = CpD* * (TD* - Tr)
(61)
Definición entalpia corriente ARW :
HARW = CpARW * (TARW - Tr) TARW = 30°C
(62)
(63)
uí m
Se sabe que:
ica
Balance General de Energía: D’*HD’+W *HW = D*HD* + ARW *HARW +qS
De la ecuación (59) una vez calculadas las entalpias de las diferentes corrientes, se obtiene:
(64)
Q
qS = (D’ * HD’ + W *HW ) – (D* * HD* + ARW *HARW ) 1.7.8
Balance de energía para el proceso del segundo enfriamiento de
ría
la pulpa a pasteurizar. Se tuvo en cuenta que el segundo enfriamiento de la
en
ie
pulpa se efectuó en el congelador del refrigerador.
SEGUNDO ENFRIAMIENTO
In g
HD* TD*
de
D*
qS HD’ TD’ D’’
Figura N°22: Balance de energía para el segundo enfriamiento de la pulpa a pasteurizar Balance General de Energía:
D* *HD*= D’’ * HD’’ - qs HD’’ = CpD’’ * (TD’’ - Tr)
ca
Definición entalpia corriente D’’:
(65) (66)
De la ecuación (65) una vez calculadas las entalpias de las diferentes
-qs = (D* * HD*)- (D’’ *HD’’)
(67)
Bi b
lio te
corrientes, se obtiene:
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1.7.9
Balance de energía para el proceso envasado de la pulpa. En la práctica experimental, la temperatura de la corriente de residuos de pulpa adheridos envasar D’’.
ENVASADO
RD’’
HRD’’ TRD’’
V
Q
D’’
HV TV
uí m
HD’’ TD’’
ica
al equipo RD’’, resultó igual a la temperatura de la pulpa pasteurizada lista para
ría
Figura N°23: Balance de energía para el envasado de la pulpa
Definición entalpia corriente V:
D’’ * HD’’ = V * HV + RD’’ *HRD’’ (68) HV = CpV * (TV - Tr)
ie
Balance General de Energía:
HRD’’ = CpRD’’ * (TRD’’ - Tr)
(70)
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
Definición entalpia corriente RD’’:
(69)
35 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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2. MATERIALES Y MÉTODOS MATERIALES
ica
2.1
El material de estudio son los Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni
uí m
en cristal de procedencia Stevia Coronel S.A.C (Anexo 1), que se encuentran presentes en las muestras de néctar de Guanábana. EQUIPOS
Q
2.2
Estufa esterilizadora marca Memmert de 20°C a 250°C.
ría
Estufa incubadora marca Memmert de 20°C a 50°C.
ie
Autoclave fabricado V. Miranda de 20°C a 300°C y 0 a 30 Lb/in. Equipo de baño María Salvis SBL25.
en
Equipo de baño María Karl Kolb D-6072
In g
Cámara de refrigeración Faeda Caravelle. Centrífuga Engelsdorf mlw T-30. Centrífuga Engelsdorf mlw T-52.1.
de
Espectrofotómetro UV-VIS Varian 50 conc. Sensor de presión (0-700Kpa) Pasco CI-6532ª
ca
Sensor de pH Pasco CI-6507A.
lio te
Sensor de temperatura Pasco CI-6505A. Interface 750 Pasco CI-7599 Balanza analítica GR-200 20.
Bi b
Cuenta colonias Dr. N Gerber & Co. 1143-04.
Licuadora Black & Decker BLP 7600G. Bioreactor enchaquetado de 2.5L applikon. Refractómetro digital de 0 a 60% Atago PR-201.
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Instrumentos Pipetas de 10, 1 y 0,1 mL.
ica
Probetas 100 y 50 mL.
Bureta de 50 mL. Fiola de 250 mL. Vasos de precipitados 100 mL, 200 mL.
ría
Placas petri (9cm de diámetro).
Q
Micropipeta (100-1000µL) Labmate soft LM.
uí m
Soporte universal con pinzas.
Cubetas de cuarzo para espectrofotómetro de 5 mL.
Colador.
en
Cocina eléctrica.
ie
Olla de Acero Inoxidable Vinod.
Reactivos
In g
Guantes, mascarillas y tocas.
de
Agar ogye Merk. Ácido cítrico.
ca
Ácido tricloro acético 10%. Alcohol etílico 96°.
lio te
Alcohol gel.
Caldo Maltosa.
Bi b
Cloruro de Calcio CaCl 2.
Cloruro de Bario BaCl 2. Kit API 20C AUX BioMérieux. Kit de glucosa Wiener Lab. Hidróxido de sodio NaOH 0,1N 37
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Solución fenolftaleína 1%. Gentamicina 0,05g/L
uí m
2.3
ica
Suero fisiológico.
MÉTODOS
Para determinar la actividad antimicrobiana fermentativa de los
Q
Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni en néctar de Guanábana.
ría
Primero se aisló e identificó una cepa de levaduras nativas presente en el fruto, luego se midió los parámetros de fermentación (Presión, pH,
ie
acidez, glucosa y grados Brix ), así como también se determinó la
en
cinética de crecimiento de las levaduras nativas inoculadas en el néctar de Guanábana, para cada uno de los 5 tratamientos.
In g
Ya que de forma anaeróbica las levaduras metabolizan la glucosa presente en el medio generando CO 2 (aumentando así la presión) y
de
acidifican el medio.
También se comparó el comportamiento de tres concentraciones de
ca
Glicósidos de
Stevia
Rebaudiana
Bertoni
durante
el
proceso
Bi b
lio te
fermentativo.
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2.3.1
Aislamiento de las levaduras nativas de Annona muricata
(Guanábana )
ica
Se realizó de la siguiente manera:
uí m
Se extrajo cáscara de un fruto de Annona muricata (Guanábana) que previamente ha sido lavada.
Se colocó 25 g de cáscara de Annona muricata (Guanábana) en un
Q
matraz de 250 mL y se enraso con caldo maltosa al 2% de sacarosa.
ría
Luego de agitar bien se dejó incubando a 30°C por un tiempo de 48 horas.
ie
Con el uso de un asa de siembra se extrajo una cantidad significativa
en
de levaduras de Guanábana (una película líquida en el asa de siembra), y se procedió a sembrar mediante el método de sembrado por estrías
In g
(Mendo, 2003) en agar ogye (oxitetraciclina glucosa) ver anexo 3. Se dejó incubar por lapso de tiempo de 5 días a temperatura ambiente. Se eligió una colonia de levadura y nuevamente se sembró por estrías
Bi b
lio te
ca
de
en agar ogye e incubo por lapso de 5 días a temperatura ambiente.
a)
Obtención de colonias de levaduras nativas de Annona
muricata (Guanábana)
39 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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A partir de colonias de levaduras aisladas anteriormente en agar ogye, se obtuvo un cepario en TSA (agar triptona soya) de la siguiente manera:
ica
Se eligió una colonia de levaduras aisladas en agar ogye y se extrajo
con un asa de siembra para inocularla en un tubo con agar triptona soya
uí m
inclinado. Se dejó incubar el tubo por un lapso de 24 a 48h a 30°C. Luego
el cepario permaneció a una T < 4°C para su posterior identificación y
Q
uso experimental.
Identificación de levaduras nativas de Annona muricata
ría
b)
(Guanábana)
ie
Para la identificación de levaduras se utilizó el método del sistema API
en
20C AUX: basado en la asimilación de fuentes de carbono; se siguió las instrucciones del kit y por medio del software APIWEB se determinó el
In g
género y especie del cepario de levaduras (Anexo N° 4). Obtención del inoculo.
de
c)
En un tubo de ensayo con aproximadamente 10 mL de suero fisiológico estéril se inoculó una cierta cantidad de colonias de Levaduras nativas
ca
de Guanábana proveniente del cepario y utilizando el asa de siembra,
lio te
con el método nefelómetro (Escala de Mc Farland) se llevó a la turbidez deseada para que la muestra de néctar contenga aproximadamente 10 6
Bi b
UFC/mL para la determinación del tiempo de reducción decimal. De la misma manera se realizó para obtener 10 5 UFC/mL, 104 UFC/mL. d)
Determinación del tiempo de reducción decimal (D).
40 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Los valores “D” fueron obtenidos siguiendo el método de Stumbo. (RODRIGUEZ P. 2012)
ica
Se colocó en una gradilla 10 tubos que contenían 9,9 mL de néctar de Guanábana cada uno, se llevó a baño maría a 50°C y se mantuvo a
uí m
temperatura constante.
Luego se agregó 0,1 mL de la solución de levaduras en cada uno de los
Q
10 tubos de néctar de tal manera de obtener así 10 6 UFC/mL.
ría
Se tomó cada 2 minutos un tubo de ensayo y se realizó las diluciones sucesivas para plaquearlo en agar ogye e incubar por un lapso de tiempo
ie
de 5 días a temperatura ambiente y luego se realizó el conteo de colonias
en
de levaduras.
In g
El tiempo de reducción decimal “D” se halló del valor inverso de la
Log N Log N 0
t D
lio te
ca
de
pendiente de la ecuación:
Dónde:
Bi b
N = número de microorganismos al tiempo t. No = número de microrganismos iniciales. t = tiempo de exposición (min) D = tiempo de reducción decimal (tiempo en minutos para reducir N en un 90%). 41
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Se realizó el mismo procedimiento para hallar el tiempo de reducción decimal (D) a 60°C y 70°C al igual que para las escalas de turbidez de
Elaboración de néctar de Annona muricata (Guanábana)
Se elaboraron en el laboratorio
uí m
2.3.2
ica
105 UFC/mL y 104 UFC/mL.
cinco tratamientos de néctar de
Guanábana: El tratamiento N°1 (control de referencia) fue elaborado con
Q
la cantidad de azúcar para alcanzar los 14°B que fue de 103 g/L, el
ría
tratamiento N°2 fue néctar con Stevia, y se agregó la cantidad de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni de tal manera que equivalga a
ie
la cantidad de azúcar agregado para alcanzar los 14°B que fue de 0,74
en
g/L, la equivalencia tomada en cuenta es de 1g azúcar equivale a 0,008 g de Glicósidos de Stevia R.B de acuerdo a las especificaciones técnicas
In g
de la Stevia (Anexo N° 1), para el tratamiento N°3 y tratamiento N°4 se agregó menor cantidad de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni que fue de 0,50 g/L 0,32 g/L, el tratamiento 5 fue el control de néctar sin
de
Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni. La elaboración del néctar se realizó según la Norma estándar para zumos y néctares de frutas.
ca
Se trabajó con Annona muricata (Guanábana) adquirida en el mercado
lio te
Central de Trujillo. Se realizó el lavado de la fruta con abundante agua para eliminar
Bi b
impurezas y sustancias contaminantes, desinfectando en una solución de Hipoclorito de Sodio de 200 ppm durante 10min. Se peló y separó las pepas de la fruta de forma manual, obteniendo así la pulpa de Guanábana.
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Se pesó 800 g de la pulpa de Guanábana.
ica
Se licuó la pulpa con un poco de agua y luego se pasó por un colador. Se realizó la dilución de pulpa en agua de tal manera que el contenido
uí m
de pulpa en el néctar fue del 25%, es así que la cantidad de agua agregada fue de 2,4 L.
ría
Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni.
Q
Se mezcló homogéneamente la pulpa, agua, Ac. Cítrico (0,25 g/L) y
Luego se llevó la mezcla a pasteurizar por 20 min a 71 °C.
ie
Terminado el tiempo de pasteurización se envasó caliente en envases
en
de vidrio (previamente calentados); estos se cierran inmediatamente, giran de forma que el líquido caliente quede en contacto con toda la
In g
superficie interior del recipiente y lo deje aséptico, manteniéndolos así 3 a 4 minutos, antes de enfriarlos rápidamente. Examen microbiológico del néctar
de
2.3.3.
ca
Los controles y límites permisibles de levaduras según la Norma técnica peruana (NTP 203.110; 2009) fueron tomados después de la
lio te
pasteurización. El método de control microbiológico está basado en el Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods
Bi b
4th, 2008. Usando agar ogye mediante siembra a profundidad.
GUANÁBANA
LAVADO Y DESINFECCIÓN 43 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
PELADO Y PULPEADO
Manual
lio te
ca
de
In g
en
ie
ría
Q
uí m
ica
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
Figura N°24: Diagrama de bloques del proceso de elaboración del néctar
Bi b
de Guanábana con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni Fuente: Elaboración propia
a) Inoculación de levaduras en el sustrato de néctar de Guanábana (Annona muricata).
44 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Se midió 2,2 L de néctar de Annona muricata (Guanábana) se adicionó al biorreactor enchaquetado y se colocó los sensores de presión,
ica
temperatura y pH. Se mantuvo a temperatura constante de 30°C. Luego se agregó en el néctar de Guanábana 7 g de levaduras en base húmeda
uí m
obtenido a partir del cepario.
Se obtuvo las muestras para el recuadro microbiológico de levaduras
Q
sacando 1 mL de néctar del biorreactor y diluyendo en un tubo con 9 mL de suero fisiológico, luego se realizó las diluciones sucesivas hasta llegar
ría
a la dilución de 1:105. Este procedimiento se realizó para cada uno de los
en
b) Recuento de Levaduras.
ie
tratamientos.
Una vez obtenido la muestra en suero fisiológico en una escala de
In g
diluciones (del paso anterior), se procedió a extraer 0,1 mL de las diluciones 1:105, 1:104, 1:103 y se realizó sembrando a profundidad en agar ogye por el método de recuento de microorganismos (MENDO,
de
2003).
Se realizó el procedimiento anterior cada 30 min (t 0 = 0 y tf = 240 min)
ca
para los cinco tratamientos respectivamente. Para cada tiempo se procedió a contar las unidades formadoras de
lio te
colonias (UFC/mL). Este procedimiento se realizó por triplicado para
Bi b
cada tratamiento.
c) Determinación de parámetros cinéticos de crecimiento de las levaduras nativas.
45 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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El procedimiento anterior nos permitió obtener un conjunto de valores de las unidades formadoras de colonias por mililitro de muestra (UFC/mL) que
ica
fueron evaluados con el software Microfit 1.0 aquí se obtuvo los parámetros de cinética de crecimiento de las curvas obtenidas
uí m
experimentalmente, para cada tratamiento de néctar de Guanábana preparado a diferentes concentraciones de Glicósidos de Stevia
Q
Rebaudiana Bertoni.
Se evaluó la velocidad de crecimiento (µ max), tiempo de latencia (t-lag) y el
Determinación de los parámetros fermentativos.
ie
2.3.3
ría
tiempo generacional (t-gen).
en
Se tomó muestras de 6 mL de néctar de Guanábana inoculada con las levaduras nativas, para medir el porcentaje (%) de acidez, grados Brix
In g
(°B) y glucosa (g/L), cada 10 minutos durante 240 minutos. Para la medición de la cantidad de CO 2 y pH se midió con sensores de
de
Presión y pH respectivamente usando el software DataStudio. Para la medición de glucosa se realizó en el espectrofotómetro por el
ca
método enzimático con un kit de glucosa.
lio te
Acidez: Se determinó según: NTP 203.070:1977 (Anexo 4) para acidez
titulable en donde 1mL, 0,1 N de NaOH = 0,06404 g Ácido cítrico anhidro.
Bi b
Los resultados se expresan como % Ácido cítrico lo cual es igual a (%) acidez. pH: Se determinó según: NTP 203.070; 1977 (Anexo 4) para acidez
iónica, mediante un sensor de pH.
46 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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°B: Se determinó según: NTP 203.072; 1977) mediante lectura en un refractómetro de unas gotas de muestra.
ica
Se realizó los mismos procedimientos y por triplicado para los análisis
de los cinco tratamientos de néctar inoculado con levaduras nativas de
uí m
Guanábana.
En la Figura N°25 se muestra en forma resumida los pasos seguidos en
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
ie
ría
Q
la realización del diseño experimental del presente trabajo.
ACTIVACIÓN DE CEPAS
OBTENCIÓN DEL INOCULO ufc/mL
50°C 60°C
47
Cultivo caldo Obtención de Recolección de colonias en Tiempo (min) maltosa colonias en 10 mL de S.F. Turbidez en la Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. 37°C – 24visite h http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/ agar OGYE Para ver una copia de dicha licencia, escala de Mc Farland
Cepario
Figura N°25: Flujograma Experimental Fuente: Elaboración Propia.
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
ie
ría
Q
uí m
ica
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48 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
uí m
ica
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Figura N°26: Placas de Siembra
Fuente: Elaboración Propia.
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
ie
ría
Q
-
49 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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2.3.4
Efecto de diferentes concentraciones de Glicósidos de
Stevia Rebaudiana Bertoni en néctar de Guanábana.
ica
Del néctar de Guanábana elaborado con diferentes concentraciones de
Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni se comparó y se evaluó cual
uí m
es la mejor concentración de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni que no genera fermentación, expresado en sus parámetros y para lo cual
Q
se aplicó las pruebas paramétricas de análisis de varianza (ANOVA) y prueba de tukey, utilizando el software Statistical Package for the Social
ie
ría
Science (SPSS) versión 17.
Diferencia entre acidez y pH.
en
2.3.5
In g
La acidez es la capacidad que tiene una sustancia de liberar protones en solución. Una sustancia que tiene una alta capacidad para liberar protones en solución, es una sustancia que tiene una acidez
de
relativamente alta. El pH es una escala, que indica el grado de una acidez de una SOLUCION. Un pH menor que 7 es acido, y mientras q se
ca
acerca a 1 más ácido es. Si el pH es mayor que 7, la sustancia es alcalina
lio te
y mientras más se acerque a 14 más alcalino es, y esa sustancia menos
Bi b
acida.
50 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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3. RESULTADOS LEVADURAS NATIVAS DE Annona muricata
ica
3.1
(GUANÁBANA).
uí m
Del cepario de levaduras se identificó por el método del sistema API 20C
AUX el género y especie de dos tipos de levaduras del fruto de guanábana que fueron:
Hansenula anómala y Saccharomyces
Tiempo de reducción decimal.
ría
3.1.1
Q
cerevisae.
ie
Para cada una de las Levaduras nativas de Guanábana identificadas y con poblaciones iniciales de 106, 105 y 104 UFC/mL se realizaron
en
muestras que se representan en las Figura
N°27, 28 y 29 para
In g
Hansenula anómala y en las Figura N°30, 31 y 32 para Saccharomyces cerevisae. El tiempo de reducción decimal resulta del valor inverso de la pendiente de la recta y se muestra en la Tabla 6, las gráficas mostradas
de
son el promedio de las tres repeticiones.
lio te
ca
TABLA N°6: Tiempo de reducción decimal (D)
Bi b
Hansenula anómala
Sacchromyces Cerevisae
N0 (UFC/mL) 106
D(50°C) min 6
D(60°C) min 2
D(70°C) min 1
105
3,5
1,7
0,8
104
1,8
1,2
0,6
106
8
3,9
1,7
105
4
2,3
1,2
104
2,4
1,7
1,1
Fuente: Elaboración Propia
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ica
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6,000
uí m
7,000
Log (UFC/mL) …
y = -0,168x + 6,168
Log(UFC/mL) 50°C
5,000
Log(UFC/mL) 60°C
4,000
Q
Log(UFC/mL) 70°C
y = -0,493x + 6,176
ría
3,000 2,000
0,000 0
5
10
ie
y = -0,981x + 6,157
1,000
15
20
25
en
Tiempo (min)
Figura N°27: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min)
5,00
ca
Log (UFC/mL)
6,00
de
In g
N0 =106 UFC/mL – Hansenula anómala
y = -0,287x + 5,018
Log(UFC/mL) 50°C Log(UFC/mL) 60°C
lio te
4,00
Log(UFC/mL) 70°C
y = -0,6006x + 5,077
3,00
Bi b
2,00 1,00
0
y = -1,316x + 5,262
5
10
15
20
25
Tiempo (min)
Figura N°28: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min) N0 = 105 UFC/mL – Hansenula anómala
52 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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ica
|
3,5
uí m
y = -0,558x + 3,675
Log(UFC/mL) 50°C
3
Log(UFC/mL) 60°C
2,5
Log(UFC/mL) 70°C
2
y = -0,837x + 3,691
1,5
Q
Log (UFC/mL)
4
0
2
4
6
8
10
12
ie
Tiempo (min)
ría
y = -1,654x + 3,7
1
6
y = -0,125x + 6,267 Log(UFC/mL) 60°C
ca
Log (UFC/mL)
7
de
In g
en
Figura N°29: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min) No = 104 UFC/mL – Hansenula anómala
Log(UFC/mL) 50°C
4
Log(UFC/mL) 70°C
lio te
5
y = -0,258x + 6,21
3
y = -0,596x + 6,163
Bi b
2 1
0
5
10
Tiempo (min)
15
20
25
Figura N°30: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min) No =106 UFC/mL – Saccharomyces Cerevisae
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ica
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uí m
7 Log (UFC/mL)
6 y = -0,252x + 5,231
Log(UFC/mL) 50°C
5
Log(UFC/mL) 60°C
4
Q
Log(UFC/mL) 70°C
y = -0,438x + 5,149
3
ría
2
y = -0,81x + 5,259
1 5
10
15
20
ie
0
25
en
Tiempo (min)
Figura N°31: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min)
In g
N0 = 105 UFC/mL – Saccharomyces Cerevisae
4
de
4,5
y = -0,421x + 4,179
3
ca
Log (UFC/ml)
3,5
Log (UFC/ml) 50°C Log (UFC/ml) 60°C
2,5
y = -0,578x + 4,164
Log (UFC/ml) 70°C
lio te
2
1,5
y = -0,889x + 4,143
Bi b
1
0,5 0
0
2
4
6
8
10
12
14
Tiempo (min)
Figura N°32: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min) No = 104 UFC/mL – Saccharomyces Cerevisae Fuente: Elaboración Propia 54
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3.2
ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE LA PULPA Y DEL NÉCTAR
DE GUANÁBANA.
ica
Se realizó el análisis de los grados °Brix de la pulpa de Guanábana de los cinco tratamientos que se muestra en TABLA N°7 al igual para el
uí m
néctar de Guanábana además del pH que se muestra en TABLA N°8 Los resultados mostrados son los valores promedio de las tres repeticiones.
Q
El análisis microbiológico del néctar de Guanábana (Annona muricata)
ría
se realizó usando agar ogye para recuento de levaduras que se muestra
ie
en TABLA N°9
en
TABLA N°7: Pulpa de Guanábana Con azúcar
0,50g/L
0,32g/L
Sin
Stevia
Stevia
Stevia
Azúcar
19
15
16
15
In g
°B (pulpa)
0,74g/L
15
de
TABLA N°8: Néctar de Guanábana 0,74g/L
0,5g/L
0,32g/L
Sin
azúcar
Stevia
Stevia
Stevia
Azúcar
°B
14,6
4,8
3,6
3,8
3,1
pH
3,58
3,74
3,51
3,51
3,64
Bi b
lio te
ca
Con
TABLA N°9: Néctar de Guanábana Microorganismos
Resultados
Levaduras
< 10 (UFC/mL)
Fuente: Elaboración Propia
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3.3
PARÁMETROS CINÉTICOS DE CRECIMIENTO
Con la ayuda del equipo cuenta colonias del CET se obtuvieron los
ica
resultados experimentales del comportamiento de las levaduras
inoculadas en el néctar de Guanábana, para los cinco tratamientos que
uí m
se muestran en la TABLA N°10 (promedio de las tres repeticiones) para
realizar el Figura N°33 y por medio del software Microfit 1.0 se obtuvo
Q
los parámetros de cinética de crecimiento que se muestra en TABLA N°11.
ría
TABLA N°10: Levaduras sobrevivientes en el néctar inoculado con
log(UFC/mL)
en
Tiempo
ie
levaduras
Con azúcar
0,74g/L Stevia
0,50g/L Stevia
0,32g/L Stevia
Sin Azúcar
0
7,317
6,949
7,157
7,051
7,281
30
7,318
7,128
7,196
7,191
7,344
60
7,327
7,081
7,089
7,123
7,359
90
8,463
7,040
7,007
7,092
7,289
120
8,591
7,032
6,948
7,066
7,270
150
7,941
7,023
6,878
7,043
7,256
180
7,478
7,010
6,828
7,010
7,233
210
7,068
6,999
6,764
6,970
7,212
240
6,787
6,989
6,699
6,941
7,173
Bi b
lio te
ca
de
In g
(min)
Fuente: Elaboración propia
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9
8.5
ica
7.5
uí m
Log (UFC/mL
8
Q
7
ría
6.5
6 0
30
60
90
120
150
180
210
Con azúcar
0,74g/L Stevia 0,50g/L Stevia 0,32g/L Stevia Sin Azúcar
240
en
ie
Tiempo (min)
In g
Figura N°33: Log (UFC/mL) Vs Tiempo (min)
de
TABLA N°11: Parámetros de cinética de crecimiento de las levaduras Con azúcar 0,47
0,74g/L Stevia 0
0,50g/L Stevia 0
0,32g/L Stevia 0
Sin Azúcar 0
t-lag (min)
67,5
-
-
-
-
t-gen (min-1)
1,48
-
-
-
-
Parámetros
Fuente: Elaboración propia
Bi b
lio te
ca
µ (min-1)
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3.4
PARÁMETROS
FERMENTATIVOS
DEL
NÉCTAR
INOCULADO CON LEVADURAS.
ica
Con los sensores de presión, pH y con la ayuda del software
a)
Data Studio se tienen los resultados promedio de las tres repeticiones
uí m
experimentales para los tratamientos que se muestran en la Tabla N°12
y Tabla N°13 representado en el Figura N°34 y Figura N°35 de presión
Q
y pH respectivamente.
TABLA N°12: Presión de gas en el néctar Inoculado con Levaduras
Bi b
lio te
ca
ría
kPa
0,50g/L Stevia 98,331 96,561 95,645 94,852 94,241 93,814 93,631 93,57 93,631 93,875 94,18 94,668 95,279 96,072 97,171 98,026 99,185 100,589 101,939 103,397 105,167 106,632 108,646 110,416 112,674
ie
0,74g/L Stevia 98,209 97,842 96,805 95,828 95,818 94,668 94,302 94,058 93,997 93,448 94,18 96,133 96,744 97,476 98,453 99,429 100,101 101,749 103,153 104,74 106,327 107,791 109,867 111,881 114,322
en
de
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
Con azúcar 98,331 96,805 95,889 95,279 96,194 96,5 96,683 96,866 97,354 98,026 99,124 99,979 101,979 102,908 104,984 107,059 109,623 112,186 115,055 117,679 120,487 123,356 126,774 129,521 133,061
In g
Tiempo (min)
0,32g/L Stevia 99,063 97,171 96,316 95,828 95,279 94,73 95,157 94,852 94,852 94,974 95,279 95,706 96,255 96,744 97,72 99,063 100,284 101,566 102,908 103,885 106,082 108,097 110,05 112,247 114,383
Fuente: Elaboración Propia
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140,000
ica
130,000
uí m
0,32g/L Stevia
110,000
Con azúcar
Q
Presión (KPa)
120,000
0,50g/L Stevia
ría
100,000
0,74g/L Stevia
80,000 50
100
150
en
0
ie
90,000
200
In g
Tiempo (min)
Figura N°34: Presión (kPa) Vs Tiempo (min)
Bi b
lio te
ca
de
Fuente: Elaboración Propia
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0,74g/L Stevia 3,728
pH 0,50g/L Stevia 3,496
0,32g/L Stevia 3,494
Sin azúcar 3,622
10
3,566
3,734
3,509
3,481
3,595
20
3,560
3,728
3,515
3,481
30
3,573
3,728
3,515
3,488
3,615
40
3,566
3,734
3,490
3,514
3,622
50
3,560
3,715
3,496
3,494
3,602
60
3,566
3,715
3,509
3,494
3,595
70
3,554
3.,715
3,496
3,475
3,608
80
3,554
3.,715
3,502
3,501
3,602
90
3,547
3.,715
3,490
3,494
3,595
100
3,541
3.,715
3,490
3,494
3,588
110
3,541
120
3,547
130
3,541
140
Q
uí m
3,608
3,490
3,494
3,575
3,703
3,490
3,494
3, 575
3,696
3,496
3,488
3, 575
3,528
3,709
3,484
3,494
3, 575
150
3,547
3,690
3,502
3,494
3,595
160
3,528
3,703
3,484
3,494
3,588
170
3,535
3,690
3,471
3,494
3,561
180
3,528
3.,715
3,477
3,468
3,568
190
3,535
3,709
3,471
3,475
3,541
200
3,516
3,684
3,484
3,481
3,554
210
3,528
3,684
3,471
3,494
3,575
220
3,522
3,696
3,484
3,475
3,547
230
3,516
3,677
3,477
3,481
3,568
240
3,516
3,684
3,452
3,468
3,541
ca
de
In g
3,709
lio te Bi b
ría
ie
Tiempo (min)
ica
0
Con azúcar 3,579
en
TABLA N°13: pH del Néctar Inoculado con Levaduras
Fuente: Elaboración Propia
60 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
ie
ría
Q
uí m
ica
Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación
en
Figura N°35: pH Vs Tiempo (min)
Bi b
lio te
ca
de
In g
Fuente: Elaboración Propia
b)
Acidez: en la TABLA N°14 se muestra los resultados promedio
de las tres repeticiones de la acidez (%) para los cinco tratamientos y está representado en el Figura N°36.
61 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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TABLA N°14: % Acidez del néctar Inoculado con Levaduras
ica
Sin azúcar 0,254 0,238 0,254 0,270 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,270 0,270 0,270 0,296 0,275 0,296 0,270 0,254 0,254 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270
Q
uí m
0,32g/L Stevia 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270 0,270
ie
ría
% Acidez 0,50g/L Stevia 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,254 0,270 0,254 0,270 0,254 0,254 0,254 0,254 0,270
en
0,74g/L Stevia 0,222 0,222 0,222 0,222 0,222 0,238 0,222 0,238 0,238 0,222 0,238 0,238 0,238 0,238 0,238 0,254 0,270 0,238 0,270 0,254 0,270 0,254 0,254 0,270 0.,254
de
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
Con Azúcar 0,317 0,333 0,317 0,317 0,317 0,317 0,317 0,333 0,349 0,338 0,333 0,333 0,359 0,333 0,349 0,333 0,333 0,333 0,349 0,317 0,349 0,333 0,349 0,349 0,333
In g
Tiempo (min)
Bi b
lio te
ca
Fuente: Elaboración Propia
62 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
en
ie
ría
Q
uí m
ica
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In g
Figura N°36: % Acidez Vs Tiempo (min)
Bi b
lio te
ca
de
Fuente: Elaboración Propia
63 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Glucosa y °Brix: Los resultados promedio de las tres
c)
repeticiones obtenidas de la glucosa (g/L) y °Brix para los cinco
ica
tratamientos se muestran en la TABLA N°15 y TABLA N°16 que están
uí m
representadas en Figura N°37 y Figura N°38 respectivamente.
TABLA N°15: Glucosa (g/L) del Néctar Inoculado con Levaduras
Bi b
Q
0,32g/L Stevia 11,12 8,32 9,27 10,71 11,66 10,16 9,98 9,16 10,70 9,25 10,07 9,02 9,00 5,01 11,17 9,19 7,13 9,59 9,41 9,29 7,03 8,42 8,61 8,65 10,73
ría
ie
en
de
lio te
ca
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
Con azúcar 41,00 30,82 25,88 7,49 8,54 8,12 8,34 9,48 8,37 6,77 7,57 9,23 7,42 7,05 8,18 8,66 7,67 7,19 8,32 8,81 7,61 7,69 7,21 8,07 8,95
Glucosa (g/mL) 0,74g/L 0,50g/L Stevia Stevia 15,01 10,85 12,39 9,82 14,11 9,23 12,96 8,18 14,09 9,27 13,48 10,22 13,31 9,35 13,48 9,37 13,67 9,90 13,79 9,87 13,38 9,89 13,35 9,44 13,67 10,45 15,40 10,37 13,69 9,27 14,84 9,41 14,42 9,84 12,69 9,99 13,27 11,56 11,29 11,77 15,12 9,04 13,94 11,92 13,50 8,71 12,70 8,22 11,49 9,56
In g
Tiemp o(min)
Sin Azúcar 8,55 6,66 7,47 7,24 6,27 6,84 6,67 7,22 6,01 6,52 6,70 6,28 6,97 5,95 5,86 7,63 5,46 5,22 4,86 5,00 5,11 5,74 4,90 4,18 4,53
Fuente: Elaboración Propia
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ica
45
40
uí m
35
Q
25
20
ría
Glucosa (g/L)
30
0,74g/L Stevia 0,50g/L Stevia 0,32g/L Stevia Sin Azúcar
ie
15
Con azúcar
en
10
In g
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Tiempo (min)
de
Figura N°37: Glucosa (g/L) Vs Tiempo
Bi b
lio te
ca
Fuente: Elaboración Propia
65 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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TABLA N°16: °B del Néctar Inoculado con Levaduras
ica
Sin Azúcar 3,0 3,0 3,0 3,0 3,1 3,0 3,0 3,0 3,1 3,0 3,1 3,0 3,0 3,1 3,0 3,0 3,0 2,9 2,9 3,0 3,0 2,9 2,9 3,0 3,0
Q
uí m
0,32g/L Stevia 3,1 3,1 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,1 3.1 3.1 3,1 3,0 3,1 3,0 3,2 3,1 3,2 3,2 3,1 3,1
ría
°B 0,50g/L Stevia 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,2 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,0 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,0 3,1 3,1
ie
0,74g/L Stevia 4,6 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,4 4,5 4,5 4,4 4,5 4,4 4,4 4,3 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4
en
de
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
Con azúcar 14,6 14,5 14,3 14,5 14,5 14,6 14,5 14,5 14,4 14,4 14,4 14,4 14,4 14,4 14,3 14,4 14,4 14,3 14,1 14,3 14,3 14,3 14,4 14,2 14,3
In g
Tiempo (min)
Bi b
lio te
ca
Fuente: Elaboración Propia
66 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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ica
16
uí m
14
12
Con azúcar
Q
8
ría
°BRIX
10
0,50g/L Stevia 0,32g/L Stevia Sin Azúcar
ie
6
0,74g/L Stevia
en
4
In g
2
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
de
Tiempo (min)
Fuente: Elaboración Propia
Bi b
lio te
ca
Figura N°38: Brix Vs Tiempo (min)
67 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Con Azúcar
0,74g/L Stevia
0,50g/L Stevia
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
4 4 4 4 4 5 5 3 3 5 4 3 5 3 3 3 5 4 3 5 4 4 3 3 3 5 4 4 3 5 4 5 5 5 4
5 5 4 4 4 5 5 5 5 4 5 4 5 4 5 4 5 5 4 5 5 5 5 4 5 4 4 4 4 5 5 4 5 5 5
6 5 5 8 5 8 7 8 7 8 5 6 5 5 5 8 7 6 7 7 8 8 5 8 8 8 8 8 7 7 7 8 6 5 5
Q ría
ie en
In g de
ca lio te Bi b
0,32g/L Stevia
Sin azúcar
6 6 5 6 6 5 5 5 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6 6 5 6 5 5 6 6 5 6 5 5 6 5 5
4 3 4 3 2 3 4 4 3 2 4 2 3 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 3 3 2 4 4 4 2 2 3 4 4
uí m
PARTICIPANTES
ica
TABLA N°17: Resultados de la prueba de aceptación para el atributo sabor de los diferentes tratamientos de néctar de Guanábana endulzados con extracto de Stevia
68 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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4 4 4 3 2 2 4 4 4 4 2 4 3 2 4 147
ica
6 6 5 6 5 6 6 5 5 5 5 6 6 6 5 273
uí m
5 7 7 5 6 7 8 7 7 8 5 8 5 7 6 326
Q
5 4 5 5 4 5 5 5 5 5 4 4 5 4 5 226
ría
3 4 4 3 5 4 5 5 3 4 3 3 4 3 3 192
In g
en
ie
36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 TOTAL
Con Azúcar
6
de
5
3
lio te
2
ca
4
1
Bi b
0
1
3
5
7
9
11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
Figura N°39: DEGUSTACIONES CON AZÚCAR Fuente: Elaboración Propia
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0,74g/L Stevia
ica
6 5
uí m
4 3
Q
2 1
1
3
5
7
ría
0
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
ie
Figura N°40: DEGUSTACIONES CON STEVIA (0.74 g/L)
In g
en
Fuente: Elaboración Propia
0,50g/L Stevia
9
de
8
7
5 4
lio te
3
ca
6
2 1
Bi b
0
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
Figura N°41: DEGUSTACIONES CON STEVIA (0.50 g/L) Fuente: Elaboración propia
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0,32g/L Stevia 6.2
ica
6 5.8
uí m
5.6 5.4 5.2
Q
5 4.8
ría
4.6 4.4 3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
ie
1
en
Figura N°42: DEGUSTACIONES CON STEVIA (0.32 g/L)
In g
Fuente: Elaboración Propia
Sin azúcar
4.5
de
4
3.5 3
ca
2.5 2
lio te
1.5
1
0.5
0
Bi b
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49
Figura N°43: DEGUSTACIONES CON STEVIA (0.32 g/L) Fuente: Elaboración propia
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13%
ica
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16%
Con Azúcar
23%
uí m
0,74g/L Stevia 0,50g/L Stevia
20%
0,32g/L Stevia
Q
Sin azúcar
en
ie
ría
28%
Figura N°44: PROMEDIO - DEGUSTACIONES CON GLUCOSA, STEVIA y
In g
SIN AZÚCAR
Bi b
lio te
ca
de
Fuente: Elaboración Propia
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3.5
EFECTO
DE
DIFERENTES
CONCENTRACIONES
DE
GLICÓSIDOS DE STEVIA REBAUDIANA BERTONI EN EL NÉCTAR
ica
DE GUANÁBANA. El efecto de diferentes concentraciones de Glicósidos de Stevia
uí m
Rebaudiana Bertoni en el néctar de Guanábana.
El efecto de las diferentes concentraciones de Glicósidos de Stevia
Q
Rebaudiana Bertoni en el néctar de Guanábana se evaluó utilizando el
ría
análisis de varianza (ANOVA), con la prueba de tuckey. En el apéndice N° 3 se muestra análisis estadístico de las levaduras inoculadas en el
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
presión de gas generada.
ie
néctar, en el Apéndice N° 4 se muestra el análisis estadístico de la
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4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS De las levaduras nativas de Guanábana aisladas en el cepario se
ica
identificó dos tipos de levaduras que son Saccharomyces cerevisae y Hansenula anómala. Ambos géneros de levaduras pertenecen a la clase
que
se
encuentran
numerosas
uí m
de hongos ascomicetos a la subfamilia de saccharomycetoideae, en la levaduras
implicadas
en
las
Se concuerda con el estudio realizado
Q
fermentaciones o en las alteraciones de los productos alimentarios. en que señala que los
ría
aislamientos de cepas de levaduras de frutos procesados de forma
ie
parcial reveló que la mayor cantidad de ascomicetos se encuentran sobre frutos ya que en la Annona muricata (Guanábana) se encontró
en
levaduras de la clase ascomicetos.
In g
De la TABLA N°6 se observa que la mejor temperatura para destruir las levaduras en un menor tiempo es a 70°C, lo cual se contrasta con el análisis estadístico (ANOVA) con (ρ=0,05) que demostró que existieron
de
diferencias significativas entre la temperatura de 70°C las temperaturas de 60°C y 50°C (Apéndice N° 1 y Apéndice N° 2). El tiempo de
ca
reducción decimal hallado a dicha temperatura es de D70°C = 1 min para
lio te
Hansenula anómala y para Saccharomyces cerevisae fue de D70°C = 1,7 min para una población inicial de 10 6 UFC/mL en ambos casos.
Bi b
Este resultado nos indica que para pasteurizar el néctar de Guanábana se requiere un tiempo de 12 min para reducir la carga microbiana de las levaduras estudiadas, de tal manera que existe la probabilidad de encontrar 1 muestra de 1 millón contaminada.
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De los parámetros de cinética de crecimiento de las levaduras nativas obtenidos mediante el software microfit 1.0 que se muestran en el TABLA
ica
N°11 se observa que el néctar edulcorado con sacarosa tiene una
velocidad de crecimiento de µmax= 0,47 min-1 un tiempo de latencia de t-
uí m
lag = 67,5 min y tiempo de generación de t-gen = 1,48 min-1 a diferencia de los tres tratamientos de néctar de Guanábana edulcorado con diferentes concentraciones de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni
Q
en la que, la velocidad de crecimiento (µ max) es nula lo cual nos indica
ría
que las levaduras inoculadas no crecen en el néctar edulcorado con
ie
Stevia por lo tanto tampoco hay parámetros de t-lag y t-gen.
en
El análisis estadístico (ANOVA) con (ρ = 0,05) demostró que existieron diferencias significativas entre los cinco tratamientos de néctar de
In g
Guanábana (Annona muricata), y mediante el test de tukey se demostró que hay homogeneidad entre los tres tratamientos de néctares
de
edulcorados con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni y el néctar sin Stevia; además que el tratamiento de néctar edulcorado con 0,50 g/L de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni es el que tiene el menor valor
lio te
ca
de log (UFC/mL) (Apéndice N° 3).
De la Figura N°34 se observó que el tratamiento de néctar edulcorado
Bi b
con sacarosa tiene un incremento de la presión más elevado que los tres tratamientos de néctar con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni.
De la Figura N°35 se observó que tiene una ligera disminución del pH, para el caso de los néctares con Stevia, con concentraciones de 0,32 75 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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g/L, 0,50 g/L y 0,74 g/L teniendo una variación de pH de 0,026; 0,044 y 0.044 respectivamente, para el néctar con azúcar la variación es de
ica
0,063g/L y el néctar sin azúcar de 0,081 g/L.
Se observó que con una concentración de 0.74 g/L, el pH tiende a ser
uí m
menor a diferencia de las demás concentración pero de igual de estable.
Q
En la Figura N°36 se demostró que el néctar edulcorado con azúcar tiene
ría
una acidez menos elevado que con Stevia Rebaudiana Bertoni. En el Figura N°37 se representa los resultados obtenidos de la glucosa
ie
(g/L) Vs el tiempo (min) mostrados en la Tabla N°15, en la que se puede
en
observar que para los tres tratamientos de néctar edulcorado con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni la glucosa se mantiene
In g
constante a diferencia del néctar edulcorado con sacarosa, en el que se observa que la glucosa disminuye notablemente, y esto se debe a que las levaduras nativas de Annona muricata (Guanábana) inoculadas en
de
el néctar consumieron la glucosa presente en ese medio.
ca
En la Tabla N°16 se presentan los resultados promedios de las tres
lio te
repeticiones, obtenidos de los grados °Brix para los tratamientos de néctar edulcorado con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni y sin Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni obtenidos durante los 240
Bi b
minutos, representado en el Figura N°38 en el que se puede observar que para todos los tratamientos los °Brix se mantienen constante, esto se explica ya que para el lapso de tiempo estudiado las levaduras han consumido inicialmente la glucosa presente en el medio en el caso del néctar edulcorado con sacarosa. 76
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Comparando los resultados estadísticos obtenidos para los tres
ica
tratamientos de néctar de Annona muricata (Guanábana) edulcorado con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni con concentraciones de
uí m
0,74 g/L; 0,50 g/L y 0,32 g/L en cuanto al recuento microbiológico de las levaduras nativas de Annona muricata (Guanábana), se observa que la
mayor concentración en la que generó menores valores del recuento es
Q
el néctar con 0,50 g/L de Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni y al
ría
mismo resultado se llega al realizar la comparación de la presión de dichos tratamientos, cabe resaltar que los tres tratamientos se
ie
comportan de manera similar para los parámetros antes mencionados y
Bi b
lio te
ca
de
In g
Apéndice N° 4).
en
que la comparación entre los valores es bien estrecha (Apéndice N° 3 y
5. CONCLUSIONES
77 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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La velocidad de crecimiento de las levaduras nativas de Annona
A.
muricata (Guanábana) en los tres tratamientos de néctar edulcorado con
ica
Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni fue nula (µmax = 0) por lo tanto se concluye que existe actividad antimicrobiana de la Stevia frente a las
uí m
levaduras Hansenula anómala y Saccharomyces cerevisae.
Se concluye que a una presión de 16 kPa con un tiempo
Q
B.
transcurrido de 240 minutos, la producción de dióxido de carbono CO 2
ría
generó cambios en la presión para los tres tratamientos de néctar con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni
la variación de pH es mínima con un valor promedio de 0,038.
D.
De los tres tratamientos de néctar de Annona muricata
en
ie
C.
In g
(Guanábana) edulcorado con Glicósidos de Stevia Rebaudiana Bertoni, se demostró que a una concentración de 0,50 g/L hubo mejor actividad
Bi b
lio te
ca
de
antimicrobiana.
6. RECOMENDACIONES
78 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Se debe activar previamente las levaduras nativas antes de
A.
inoculadas en los néctares de Annona muricata (Guanábana)
ica
edulcorado con Stevia y los néctares sin Stevia, para obtener los resultados esperados en un menor tiempo.
uí m
Se debe mantener constante la temperatura de 30°C del
B.
fermentador antes de iniciar la fermentación del néctar de Annona inoculando las levaduras, para mantener la
Realizar
C.
posteriores
ría
homogeneidad entre los tratamientos.
Q
muricata (Guanábana)
investigaciones
para
comparar
el
ie
comportamiento de un néctar edulcorado con Stevia y otro néctar con
en
aditivos químicos que inhiben el crecimiento microbiano. Realizar la vida útil del néctar edulcorado con Glicósidos de
D.
Bi b
lio te
ca
de
In g
Stevia Rebaudiana Bertoni.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
79 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Bi b
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lio te
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Bi b
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Innovation Technology) Section A – Basic Sciences; Section B –
Sistema Integrado de Información de Comercio Exterior (SIICEX)-(2011)
Bi b
lio te
ca
de
In g
en
ie
ría
Q
uí m
ica
Applied and Technological Sciences; Section C – Allied Sciences.
83 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
ica
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ca
de
In g
en
ie
ría
Q
uí m
ANEXOS
Bi b
lio te
APÉNDICE N° 1: Análisis estadístico de Hansenula anómala
ANOVA
Tasa de muerte Suma de cuadrados Inter-grupos
1,509
Media
gl
cuadrática
2
0,755
F 12,314
Sig. 0,008
84 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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,368
6
total
1,877
8
0,061
Pruebas post hoc
uí m
ica
Intra-grupos
Q
Subconjuntos homogéneos
ría
Tasa de muerte
Subconjunto para alfa = 0.05
ie
HSD de Tukeya N
1
2
3
0,33789
In g
en
Temperaturas
0,64533
Tasa de muerte 50°C
3
Tasa de muerte 70°C
3
1,31856
de
Tasa de muerte 60°C
0,347
Sig.
1,000
ca
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 3,000
Bi b
APÉNDICE N° 2: Análisis estadístico de Saccharomyces Cerevisae
ANOVA
Tasa de muerte Suma de cuadrados
Media
gl
cuadrática
F
Sig.
85 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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2
2,276
Intra-grupos
0,200
9
0,022
total
0,751
11
Pruebas post hoc
12,403
0,003
ica
0,551
uí m
Inter-grupos
Q
Subconjuntos homogéneos
HSD de Tukeya N
Subconjunto para alfa = 0.05
en
ie
Temperaturas
ría
Tasa de muerte
1
2
4
0,29775
Tasa de muerte S60°C
4
0,46467
Tasa de muerte S70°C
4
In g
Tasa de muerte S50°C
0,81225
de
0,301
Sig.
1,000
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos
ca
homogéneos.
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 4,000
Bi b
APÉNDICE N° 3: Análisis estadístico de las levaduras inoculadas en el néctar de guanábana (Annona muricata)
ANOVA
UFC Suma de cuadrados
Media
gl
cuadrática
F
Sig.
86 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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2,387
4
0,597
Intra-grupos
3,375
40
0,084
total
5,762
44
7,071
0,000
ica
Inter-grupos
uí m
Pruebas post hoc Subconjuntos homogéneos
Q
Log (UFC/ml) HSD de Tukeya
0,50g/L
N
1
9
7,02784
9
7,05409 7,26844
en
0,74g/L 0,32g/L Sin azúcar
9
Con azúcar
2
6,95167
In g
ie
9
Subconjunto para alfa = 0.05
ría
Temperaturas
7,26844
9
7,58772 0,162
de
Sig.
0,156
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos
ca
homogéneos.
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 9,000
Bi b
APÉNDICE N° 4: Análisis estadístico de la presión de gas
ANOVA
Presión Suma de cuadrados
Media
gl
cuadrática
F
Sig.
87 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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0,17
4
0,004
Intra-grupos
,000
10
0,000
total
0,17
14
147,017
0,000
ica
Inter-grupos
uí m
Pruebas post hoc Subconjuntos homogéneos
HSD de Tukeya
0,32g/L Stevia
Sin Azúcar
1
3
2
0,19900
3
0,20333
3
0,25600
3
0,27900
de
Con Azúcar
3
0,19833
3
In g
0,74g/L Stevia
Subconjunto para alfa = 0.05
en
0,50g/L Stevia
N
ie
Temperaturas
ría
Q
Presión de gas Formado
0,786
Sig.
1,000
1,000
ca
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.
APÉNDICE N° 5: Análisis estadístico de pH
ANOVA
Bi b
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 3,000
pH Suma de cuadrados
Media
gl
cuadrática
F
Sig.
88 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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0,845
4
0,211
Intra-grupos
0,040
125
0,000
total
0,885
129
661,992
0,000
ica
Inter-grupos
uí m
Pruebas post hoc Subconjuntos homogéneos
Q
pH HSD de Tukeya
26
0,32g/L
Sin Azúcar
ría 2
3
3,48857
26
3,54313 3,58604
26 26
0,74g/L
4
3,48764
In g
Con Azúcar
1
en
26
0,50g/L
Subconjunto para alfa = 0.05
N
ie
Temperaturas
3,70633 1,000
de
Sig.
1,000 1,000
1,000
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos
ca
homogéneos.
Bi b
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 26,000 APÉNDICE N° 6: Análisis estadístico de la Acidez
ANOVA
Acidez Suma de cuadrados
Media
gl
cuadrática
F
Sig.
89 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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0,132
4
0,033
Intra-grupos
0,018
125
0,000
total
0,150
129
231,379
0,000
ica
Inter-grupos
uí m
Pruebas post hoc Subconjuntos homogéneos
Q
Acidez HSD de Tukeya
0,50g/L Stevia
Sin Azúcar
ría 1
26
Con Azúcar
2
26
0,25614
26
0,25979
26
0,26386
26
0,33298 1,000
de
Sig.
3
0,24211
In g
0,32g/L Stevia
Subconjunto para alfa = 0.05
ie
0,74g/L Stevia
N
en
Temperaturas
0,141
1,000
ca
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica = 26,000
Bi b
APÉNDICE N° 7: Análisis estadístico de los grados Brix (°B)
ANOVA
°B
90 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Inter-grupos
2539,296
Intra-grupos
0,652
125
2539,948
129
F
cuadrática
4
Sig.
634,824 121721,409 0,005
Pruebas post hoc
0,000
ica
cuadrados
total
Media
gl
uí m
Suma de
ría
°B
Q
Subconjuntos homogéneos
HSD de Tukeya N
Sin azúcar 0,50g/L Stevia
en
ie
Subconjunto para alfa = 0.05
Temperaturas
26
3,09231
0,32g/L Stevia
26
3,14231
0,74g/L Stevia
26
Con Azúcar
26
de
Sig.
2
3
4
3,00000
In g
26
1
4,44231 14,38846 1,000
0,098
1,000
ca
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.
lio te
a. Usa el tamaño muestral de la media armónica =, 26,000
Bi b
ANEXO N° 1: ESPECIFICACIONES TÉCNICA DE LA STEVIA REBAUDIANA BERTONI
NOMBRE DEL PRODUCTO
STEVIOCITO
MARCA
STEVIA CORONELA STEVIANA
91 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/
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Extracto sólido de Stevia Rebaudiana
RECURSO NATURAL
Bertoni (steviosido maltodextrina
NOMBRE COMÚN
Stevia
NOMRE CIENTÍFICO
Stevia Rebaudiana Bertoni
NOMBRE BOTÁNICO
Stevia SP
FAMILIA
Compositae estereacea
ORIGEN DE PRODUCCIÓN
Parcelas propias en Perú
VARIEDAD
Stevia Coronel criolla
uí m
Q
PARTES USADAS DE LA Hojas PLANTA En trámite
ría
CERTIFICACIÓN
ica
COMPOSICIÓN
ie
ORGÁNICA DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
Pote plástico bolsa de celofán
CONTENIDO
4 50g 100g 25kg F4900809N NAUFER DIGESA
In g
REGISTRO SANITARIO MEDIDAS
en
ENVASE
Altura 32 cm por Diámetro 43 cm otras
de
medidas
ca
CARACTERÍSTICAS FÍSICOQUÍMICOS
lio te
EQUIVALENCIA
Bi b
PRINCIPIO ACTIVO
01g de steviosito por taza de 180 ml = 10.5 g de azúcar STEVIOL
glucoside
(Steviosito
y
Rebaudiósido A, B y C)
PH
5.5 – 6.5
TIPO DE DULCE
Glucósido
SOLUBILIDAD
Libremente
soluble
agua
en
bebidas
caliente o frías
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STEVIOSIDO
41.15%
REBAUDIOSIDO A
32.41%
REBAUDIOSIDO B y C
24%
ica
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COLIFORMES
Negativo
E. COLI
Negativo
SALMONELLA
Negativo
PSEUDOMONAS
Negativo
AERUGINOSA
ie
INFORMACIÓN NUTRICIONAL
Q
100 CFU/g
ría
MOHOS
uí m
VALORES MICROBIOLÓGICOS
Contiene Carbohidratos de fácil asimilación polipéptidos (proteínas, potasio calcio, magnesio, fósforo, cobalto,
en
vegetales) lípidos
manganeso, silicio ácido ascórbico, vitamina (B1), etc.
In g
No contiene Azúcares, calorías calcio, colesterol, grasas saturadas, grasas totales, hierro, sodio, etc.
de
USOS Y BONDADES Como edulcorante 100% natural, suplemento nutricional sustrato alternativo al azúcar y más sano que los edulcorantes artificiales
ca
sintéticos.
Para endulzar utilice un promedio de 5 gotas por taza/120 ml de
lio te
STEVIA CORONEL o al gusto en comidas y bebidas de mesa, dulces confituras pastelería, jugos, refrescos, emolientes, mates, tizanas frías
Bi b
o calientes. Para prevenir el uso debe de ser cotidiano para evitar gastritis, caries (enjuagues bucales) sobre peso (regula la insulina por lo tanto el cuerpo almacena menos grasa) diabetes, hambres falsas, contrarresta la fatiga, combate las dolencias del hígado, páncreas, bazo y lo nutre, etc. alarga la vida.
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y recuento de las levaduras nativas de guanábana.
ica
ANEXO N° 2: Preparación del medio de cultivo para el crecimiento
uí m
Se pesó 18,5 g de Agar O.G.Y. y se adicionó agua destilada hasta enrasar un matraz de 500 mL, se calentó agitando frecuentemente y llevó a ebullición durante 1 ó 2 minutos hasta su disolución total. Luego
Q
se llevó al autoclave a presión 15 psi y temperatura de 121°C por un tiempo de 15 minutos; enfriar a 45-50°C y se adicionó 0,5mL de
ría
gentamicina 0,05g/L.
ie
ANEXO N° 3: Sistema de Identificación de levaduras.
en
El kit API 20C AUX (bio Mérieux S.A.) está constituida por 20 cúpulas
In g
que contienen sustratos carbonados deshidratados y permiten efectuar 19 ensayos de asimilación. Las cúpulas se inoculan con un medio mínimo semi-agar y las levaduras crecen solamente si son capaces de
de
utilizar el sustrato correspondiente. La lectura de estas reacciones se realiza por comparación con el testigo de crecimiento y la identificación
lio te
ca
se obtiene con la ayuda del software de identificación.
ANEXO N° 4: NTP 203.070: 1977 “Productos elaborados a partir de
Bi b
frutas y otros vegetales. Determinación de la acidez”. Para la determinación de acidez iónica se efectúa directamente en el producto tal como se expende, teniendo cuidado de homogenizarlo y llevarlo a 20°C antes de la determinación. Se usa un potenciómetro con
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electrodos de vidrio y los resultados se expresan en unidades de pH a la temperatura indicada.
ica
Para la determinación de acidez titulable en donde 1mL. 0.1 N NaOH =
Acidez y se calcula por la fórmula siguiente:
Vmuestra
x 100%
Q
VxN REAL NaOH x Pmeq
ría
Ac %
uí m
0,06404g. ácido cítrico anhidro. Los resultados se expresan como %
= Acidez titulable, engramos por 100 mL
Ac
= Volumen de la muestra en ml.
Vmuestra
= Volumen gastado de la solución NaOH mL.
In g
en
ie
Donde
NREAL (NaOH) = Normalidad de la solución de NaOH = Número de mili equivalente gramo de Ácido Cítrico.
lio te
ca
de
Pmeq
Bi b
ANEXO N° 5: Ficha Técnica del Kit de Glucosa
Glicemia Enzimática Método enzimático para la determinación de glucosa en suero o plasma.
SIGNIFICANCIA CLÍNICA
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La patología más común relacionada con el metabolismo de los hidratos de carbono es la diabetes mellitus. El diagnóstico precoz y el control de los pacientes diabéticos, tienen por objeto evitar la cetoacidosis y las complicaciones de los síntomas resultantes de la hiperglicemia, mediante el tratamiento adecuado. Dado que existen múltiples factores causales de hiper o hipoglicemia, debe considerarse en cada caso la condición fisiológica y/o la patología present en el paciente en cuestión.
Los reactivos son para uso diagnóstico “in vitro”. El fenol es tóxico e irritante.
uí m
ica
ESTABILIDAD E INSTRUCCIONES DE ALMACENACIMIENTO Reactivos Provistos: son estables en refrigerador (2-10°C) hasta la fecha de vencimiento indicada en la caja. No mantener a temperaturas elevadas durante lapsos prolongados. Reactivo de Trabajo: en refrigerador (2-10°C) y en frasco color caramelo es estable un mes a partir de la fecha de su preparación.
FUNDAMENTOS DEL MÉTODO. El esquema de reacción es el siguiente:
glu cos a O2 H 2O GOD ácido glucónico
Q
H 2O2 2 H 2O2 4 AF fenol quinona coloreada 4 H 2O
ie
ría
POD
REACTIVOS PROVISTOS Estándar: solución de glucosa 1g/l. GOD/POD: solución de glucosa oxidasa (1000 U/ml) y peroxidasa (120 U/ml) Reactivo 4-AF: solución de 4-aminofenazona 25 mmol/l en Buffer Tris 0.92 mol/l. Reactivo Fenol: solución de fenol 55 mmol/l. Concentraciones finales GOD ......................≥ 3000 U/l POD ....................... ≥ 400 U/l 4-AF ........................ 1.25 mM Fenol ....................... 2.75 mM pH ........................... 7.5 0.1
INDICIOS DE INESTABILIDAD O DETERIORO DE LOS REACTIVOS. Durante el uso, el Reactivo de Trabajo puede desarrollar un ligero color rosado que no afecta su funcionamiento siempre que se procesa un Blanco con cada lote de determinaciones y un Standard periódicamente. Desechar cuando las lecturas del Blanco sean superiores a 0,160 D.O. o las lecturas del Standard sean anormalmente bajas.
In g
en
MUESTRA Suero o plasma. a) Recolección: se debe obtener suero o plasma de la manera usual. También es posible realizar la determinación en líquido cefalorraquídeo. Además, cuando no es posible extraer sangre venosa o en casos de extrema urgencia, la determinación se puede realizar en sangre capilar. b) Aditivos: en caso de que la muestra a emplear sea plasma, se recomienda el uso de Anticoagulante G de Wiener lab para su obtención (el mismo contiene fluoruro como conservador). c) Sustancias Interferentes conocidas: los sueros o plasmas con hemólisis visible o intensa deben ser desproteinizados. Las muestras de líquido cefalorraquídeo hemorrágicas deben ser centrifugadas antes de procesar. No se observan interferencias por bilirrubina hasta 200 mg/l, ácido ascórbico hasta 75 mg/l, ácido úrico hasta 200 mg/l, hemólisis ligera. Referirse a la bibliografía de Young para los efectos de las drogas en el presente método. d) Estabilidad e instrucciones de almacenamiento: los hematíes y leucocitos son los responsables de la destrucción enzimática de la glucosa sanguínea, siendo máxima a 37°C razón por la cual debe centrifugarse la sangre dentro de las dos horas posteriores a la extracción hasta obtener un sobrenadante límpido y transferir a otro tubo para su conservación. En estas condiciones la glucosa es estable 4 horas a temperatura ambiente o 24 horas refrigerada (2-10°C).
de
REACTIVOS NO PROVISTOS Agua destilada. Ver LIMITACIONES DEL PROCEDIMIENTO.
Bi b
lio te
ca
INSTRUCCIONES PARA SU USO Standard: listo para usar. GOD/POD: homogeneizar por inversión antes de usar, evitando la formación de espuma. Reactivo 4-AF: listo para usar. Reactivo Fenol: listo para usar. Ver PRECAUCIONES. Reactivo de Trabajo: de acuerdo al volumen de trabajo, colocar en una probeta 500 partes de agua destilada, 50 partes de Reactivo 4-AF, 50 partes de Reactivo Fenol y llevar a 1000 partes con agua destilada. Agregar 3 partes de GOD/POD previamente homogeneizadas. Mezclar por inversión, sin agitar. Rotular y fechar. Pueden prepararse distintas cantidades respetando las proporciones antedichas. Es importante además, respetar el orden de agregado de los reactivos y asegurar una perfecta homogeneización de los mismos, a fin de que el Reactivo Fenol no deteriore el Reactivo de Trabajo. PRECAUCIONES
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En caso de no poder procesarse la muestra de la forma antes indicada, deberá adicionarse un conservador en el momento de la extracción para inhibir la glucólisis.
VALORES DE REFERENCIA Suero o plasma: C. 70 – 1.10 g/l Se recomienda que cada laboratorio establezca sus propios valores de referencia. LIMITACIONES DEL PROCEDIMIENTO. Ver Sustancias interferentes conocidas en MUESTRA. Los reductores disminuyen la respuesta de color, mientras que los oxidantes colorean el Reactivo aumentando los Blancos. Dichos agentes son frecuentemente encontrados en el agua destilada empleada para preparar el Reactivo de Trabajo por lo que se recomienda controlar la calidad de la misma. Los detergentes, metales pesados y cianuros son inhibidores enzimáticos.
uí m
ica
MATERIAL REQUERIDO (no provisto - Espectrofotómetro o fotocolorímetro. - Material volumétrico adecuado. - Frasco de vidrio color caramelo. - Tubos de fotocolorímetro o cubetas espectrofotométricas de caras paralelas. - Baño de agua a 37°C. - Reloj o timer.
ría
PERFORMANCE a) Reproductibilidad: procesando replicados de las mismas muestras en 10 días diferentes, se obtuvieron los siguientes datos:
ie
Nivel 1.00 g/l 2.00 g/l
D.S. 0.022 g/l 0.030 g/l
C.V. 2.37 % 1.60 %
b) Recuperación: agregando cantidades conocidas e glucosa a distintos sueros, se obtuvo una recuperación entre 99 y 101%. c) Linealidad: la reacción es línea hasta 4,5 g/l. Para valores superiores diluir ½ la solución coloreada final con el Reactivo de Trabajo y repetir la lectura multiplicando el resultado final por dos. d) Exactitud: empleando el método de la hexoquinasa como referencia se observa que la correlación estadística entre ambos métodos es excelente (r = 0.99).
In g
en
PROCEDIMIENTO En tres tubos de fotocolorímetro marcados B (Blanco) S (Standard) y D (Desconocido) colocar B S D Standard 20 ul Muestra 20 ul 2ml Reactivo de Trabajo 2ml 2ml
Q
CONDICIONES DE REACCIÓN - Longitud de onda: 505 nm en espectrofotómetro o en fotocolorímetro con filtro verde (490-530 nm). - Temperatura de reacción: 37°C. - Tiempo de reacción: 10 minutos. - Volumen de muestra: 20 l - Volumen de Reactivo de Trabajo: 2 ml - Volumen final de reacción: 2.02 ml Los volúmenes de Muestra y de Reactivo pueden variarse proporcionalmente (Ej.: 50 ul de Muestra + 5 ml de Reactivo de Trabajo).
de
Incubar 10 minutos en baño de agua a 37°C. Luego leer en espectrofotómetro a 505 nm o en fotocolorímetro con filtro verde (490-530 nm) llevando el aparato a cero con el blanco.
ca
ESTABILIDAD DE LA MEZCLA DE REACCIÓN FINAL El color de reacción final es estable 1 hora, por lo que a absorbancia debe ser leída dentro de este lapso.
PRESENTACIÓN Equipo para 1000 ml de Reactivo de Trabajo (Cód. 1400101).
CALCULO DE LOS RESULTADOS
lio te
glu cos a g / l D x t donde t
1.00 g / l S
BIBLIOGRAFÍA - Henry, R.J.: Cannon, D.C.; Winkelman, J. – Clinical Chemistry. Principies and Techniques. 2nd ed. Harper and Row Publishers Inc N. Y. (1974) p. 1288.
Bi b
MÉTODO DE CONTROL DE CALIDAD Standatrol S-E 2 niveles.
ANEXO N° 6: Software Microfit
MicroFit es un Software de aplicación diseñado para analizar parámetros de crecimiento microbiano y permite al usuario ver una representación gráfica de los datos de crecimiento microbiológico.
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Tiempo de Latencia (t-lag).
Tiempo de generación (t-gen).
Velocidad de crecimiento (µmax).
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ica
Se puede obtener estimaciones de los parámetros de:
MicroFit fue desarrollado con fondos del Ministerio de Reino Unido de
Q
Agricultura, Pesca y Alimentación, UnitedBiscuits, Supermercados Sainsbury, Unigate alimentos europeos y DuPont, se puede descargar
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de
In g
en
ie
ría
de: Microfit1.software.informer.com/1.0/.
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