Cargado por Javier Zb\nguardarGuardar Pigmentos de Los Alimentos para más tarde\nAGRADECIMIENTOS A mi madre por ser un ejemplo a seguir de trabajo y colaboracin con los dems.\n. A mi padre por ayudarme y apoyarme siempre con sus consejos y su ejemplo de perseverancia, rectitud y tica. A mi hermana por la paciencia que me ha tenido. A Papa Edgar y Mama Mery; Edgar, Renato y Mary por compartir conmigo lo que saben y poder transferir sus conocimientos a mi vida. A Dios, al Sr Cautivo y Virgencita de Copacabana por permitirme sonreir nuevamente y tener salud para concluir mis metas. Gracias a todos!!!\nA Dios: por permitirme tener la fuerza para obtener mi Ttulo Profesional. A mis padres: por su esfuerzo en concederme la oportunidad de estudiar y por su constante apoyo a lo largo de mi vida. A mi hermana, parientes y amigos: por sus consejos, paciencia y toda la ayuda que me brindaron para conseguir mi meta.\nTema 01: Pigmentos en los Alimentos\nRESUMEN 5 CAPITULO I: REVISION BIBLIOGRAFICA 8 1.1 INTRODUCCION 8 1.2 JUSTIFICACION 9 1.3 DESARROLLO DEL TEMA 12 1.3.1 Qu son pigmentos? 12\nPrincipales Pigmentos Naturales\n1.3.2.1 Pigmentos Vegetales y Animales 13 1.3.4.1.1 Carotenoides 13 1.3.4.1.1.1 14 1.3.4.1.2 17 1.3.4.1.3 Mioglobina 20 1.3.4.1.4 Antocianinas 21 1.3.4.1.5 Betalanas 22 1.3.3. 1.3.4.1.6 Flavonoides Actividad Antioxidante de los Pigmentos en los Alimentos 23 Principales Carotenoides\n1.3.3.1 Clasificacion de Antioxidantes Naturales 25 1.3.4. 27 CAPITULO II: CONCLUSIONES 29 CAPITULO III : BIBLIOGRAFIA 30 Generalidades de los antioxidantes\nTabla 1. Pigmentos naturales comnmente encontrados (Fennema. 1976) 23\nTabla 2. Caractersticas de Principales Antioxidantes segn su origen 26\nEn el presente trabajo se da a conocer conceptos bsicos referidos a este amplio tema, puntualizando lo ms importante y de inters para la industria de alimentos. Por todos es sabido que cuando ingerimos un alimento se ponen a funcionar no solo el sentido del paladar y el olfato sino tambin el resto de ellos, pues de alguna manera sabemos relacionar al alimento con sus caractersticas organolpticas propias que aparte del sabor y el olor, lo pueden ser tu textura y apariencia. Para mejorar la apariencia de algunos alimentos se emplean pigmentos o colorantes que ayudan a cambiar la apariencia del alimento a modo de hacerlo ms apetecible a la vista. Es tpico el empleo de colorantes artificiales, por lo que sobre todo en aquellos alimentos como bebidas carbonatadas, refrescos en polvo, gelatinas, caramelos, algunos cereales coloreados, etc; son empleados con frecuencia. Sin embargo considerando que se trata de productos qumicos que en muchos casos se aplican en dosis controladas, pueden considerarse aditivos txicos que se aaden a los alimentos. La industria alimentaria comenz a emplear estos aditivos luego de estudios que han comprobado que se alcanza un mayor nivel de aceptacin en aquellos productos que resaltan los colores en funcin de los ingredientes o el sabor esperado. Por ejemplo, si compramos una bebida de fresa debemos esperar que sea roja, as mismo de naranja debe ser anaranjada, de pia amarilla, limn en verde y as sucesivamente relacionamos los sabores con los colores.\nTambin existen alimentos cuyo envejecimiento afecta las coloraciones naturales de sus ingredientes, por lo que se emplean colorantes artificiales que contribuyan a enmascarar este proceso. Sin embargo de manera contradictoria, este efecto se convierte en un arma de doble filo cuando consumimos productos que contienen aditivos que pueden afectar nuestra salud. En los ltimos aos producto del rechazo que han sufrido muchos de estos productos por los riesgos para la salud, se ha incrementado el uso de colorantes naturales que como su nombre lo indica proceden de fuentes naturales por lo que deben resultar menos dainos. En ocasiones se adicionan para resaltar los colores naturales del alimento y hacerlo ms apetecible a la vista pero a diferencia de los otros no se trata de un compuesto qumico que debe aplicarse en pequeas concentraciones por su nivel de toxicidad. Por tanto, resulta importante que cada consumidor consulte la informacin nutricional y el listado de los ingredientes que componen los alimentos que se ingieren pues, si de antemano conocemos que hemos tenido episodios alrgicos, migraas y otros por el consumo de algn colorante, podemos evitarlo si sabemos que no debemos ingerir el alimento que los contiene. Debe incrementarse el empleo de los colorantes naturales tales como antocianinas y flavonoides, carotenoides e incluso la clorofila, todas provenientes de las plantas. Si conocemos los riesgos que implica el empleo de estos productos, es hora de comenzar a tomar conciencia de la importancia que tiene el cuidado de nuestro organismo y el mantenimiento de su salud. La vista permite juzgar el aspecto de un alimento en trminos de su forma, textura y color. El aspecto de un alimento es la primera clave de su identificacin y con frecuencia predice el grado de satisfaccin o placer que se obtendr en comerlo. El color resulta uno de los factores ms importantes responsables de la aceptacin o rechazo de los alimentos. Las variaciones en la intensidad de color pueden sugestionar al consumidor, dndole la idea de que el alimento estuvo sujeto a un proceso mal controlado. El color es una forma de identificar y juzgar la calidad de un producto. Ante los colorantes sintetizados va qumica, los naturales tienen algunas desventajas, como ser: la estabilidad, intensidad de color, etc. Sin embargo, a finales del siglo XX, el mercado ha sufrido un cambio en donde se muestra una fuerte tendencia hacia el consumo de productos de origen natural. Se determina que los colores que presentan los vegetales y animales son debidos a unos compuestos qumicos llamados pigmentos. El color que presenta un determinado rgano vegetal o animal depende generalmente del predominio de uno u\notro pigmento o la combinacin de ellos. Adems, algunos de los pigmentos que condicionan el color estn estrechamente ligados a las actividades fisiolgicas del propio vegetal y animal. Colorantes naturales Los colorantes naturales se clasifican segn su procedencia en: vegetales, animales y minerales. Colorantes vegetales Los colorantes vegetales se dividen en 6 grupos: a) Carotenoides: La estructura qumica bsica de la mayora de estos compuestos es polinica, de 40 tomos de carbono y se dividen en dos grandes grupos: carotenos y xantofilas ( Fenema 1993). b) Clorofila: Este es, tal vez, el pigmento ms abundante en la naturaleza y se encuentra en los cloroplastos. Es soluble en no polares. Los tipos de clorofila ms importantes son la a y b, teniendo una proporcin de 3:1 ( Fenema 1993). c) Antocianinas: Son pigmentos hidrosolubles con caractersticas de glucsidos, responsables de los colores rojo, anaranjado, azul y prpura de las uvas, manzanas y fresas (Fenema 1993). d) Flavonoides: Son glucsidos formados por una aglicona que en muchos casos deriva del 2-fenilbenzopirona. Estos pigmentos son amarillos pero, a pesar de que existe un gran nmero de ellos, no contribuyen de manera importante en el color de los alimentos (Fenema 1993). e) Betalainas: Este trmino se refiere a un grupo de aproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles con estructura de glucsidos y que se han dividido en dos grandes clases: betacianinas (rojo) y betaxantinas (amarillo) (Fenema 1993). f) Taninos: Son una clase de compuestos fenlicos incoloros amarillo-caf que se han dividido en dos grupos: los hidrolizables y los no hidrolizables (Fenema 1993). Colorantes animales Los colorantes animales se dividen en: a) Mioglobina y hemoglobina: Tanto la mioglobina como la hemoglobina son protenas conjugadas o hemoprotenas responsables del color rojo del msculo y de la sangre, respectivamente ( Fenema 1993). b) Cochinilla: Se obtiene a partir del insecto Datylopius coccus que se desarrolla en el nopal. El principio colorante es el cido carmnico, es una antraquinona de color prpura. OBJETIVO :\nDeterminar el estudio y caractersticas de los principales pigmentos de los\nEstablecer las propiedades fsico-qumicas de los principales pigmentos de los\nCAPITULO I: REVISION BIBLIOGRAFICA TEMA 01 : PIGMENTOS DE LOS ALIMENTOS 1.1.- INTRODUCCION El color es la primera sensacin que se percibe de un alimento, y la que determina el primer juicio sobre su calidad. Es tambin un factor importante dentro del conjunto de sensaciones que aporta el alimento, y tiende a veces a modificar subjetivamente otras sensaciones como el sabor y el olor. Los alimentos naturales tienen su propio color, por lo que en principio parecera como ideal su mantenimiento a lo largo del proceso de transformacin. Sin embargo, los consumidores prefieren en determinados alimentos un color constante, que no vare entre los diferentes lotes de fabricacin de un producto. La variabilidad natural de las materias primas hace que este color normalizado solo pueda obtenerse modificndolo de forma artificial. Por otra parte, muchas sustancias colorantes naturales de los alimentos son muy sensibles a los tratamientos utilizados en el procesado (calor, acidez, luz, conservantes, etc.), destruyndose, por lo que deben substituirse por otras ms estables. Otros alimentos, como los caramelos, o como los productos de alta tecnologa aparecidos recientemente en el mercado\ncomo imitaciones, no tienen ningn color propio, y para hacerlos ms atractivos deben colorearse artificialmente.\n1.2.- JUSTIFICACION Con el propsito de evaluar la situacin actual de los pigmentos de los alimentos, y de tal forma brindar mejoras e innovaciones que contribuyan a un alto desempeo de esta, se hace necesario una investigacin de los principales pigmentos naturales, considerando la carencia de esta, por el uso de pigmentos artificiales. El termino pigmento es empleado para designar a los colorantes vegetales como animales. Los pigmentos vegetales son los responsables del color de las flores, frutas y legumbres, los que se encuentran localizados en los plastos, vacuolas y en el liquido citoplasmtico de las clulas, extrados en su conjunto dan lugar a colorantes naturales. Los pigmentos vegetales segn su solubilidad, se clasifican en: solubles en aceites y solventes orgnicos y solubles en agua. Los pigmentos estn relacionados directamente con el uso de antioxidante, porque estos nos ayudan a prevenir daos en nuestro organismo. Mucha gente consume caloras en exceso, casi no tiene desgaste fsico y desconoce la composicin de los alimentos que se lleva al estmago, sus beneficios y sus perjuicios, y las consecuencias de todo esto van ms all del aumento de peso. Los alimentos que nos aportan vitaminas, minerales y antioxidantes no nos garantizan eterna salud y juventud, pero est comprobado que contribuyen a protegernos de las enfermedades cardiovasculares, de la formacin de tumores, que refuerzan nuestras defensas y que demoran el envejecimiento celular, lo que no es poca cosa, menos an teniendo en cuenta que para incorporar estos nutrientes no es necesaria la ingesta de capsulas ni de alimentos costosos.\nCLASIFICACIONES DE LOS PIGMENTOS: SOLUBLES EN ACEITES Y SOLVENTES ORGANICOS Son denominados lipocromos como la clorofila y carotenoides estos pigmentos se encuentran absorbidos en los cromoplastos. SOLUBLES EN AGUA Se encuentran en la savia vacuolar de las clulas vegetales en su mayor parte en forma de glucsidos. Dentro de esta clasificacin se incluyen: anticioninas, flavonoides, betalainas. El color es uno de los factores ms importantes dentro de las caractersticas sensoriales que influyen en la aceptabilidad de los alimentos para su consumo. El color de los alimentos puede deberse a tres causas: 1.- Presencia de sustancias de forma natural en el alimento que le aportan color. 2.- Reacciones qumicas o enzimticas producidas en el alimento por las que se generan nuevos compuestos que aportarn color al alimento. 3.- Presencia de colorantes aadidos en los alimentos como aditivos. En este caso, nos vamos a referir a los pigmentos presentes de forma natural en los alimentos. El coloreado tambin contribuye a la identificacin visual del producto por parte del consumidor, y en muchos casos un buen proceso de coloreado puede condicionar el xito o fracaso comercial de un producto Los colorantes se pueden clasificar en dos grandes grupos segn su procedencia:\nColorantes naturales La distincin entre natural y artificial, trminos muy utilizados en las polmicas sobre la salubridad de los alimentos, es de difcil aplicacin cuando se quiere hablar con propiedad de los colorantes alimentarios. En sentido estricto, solo sera natural el color que un alimento tiene por s mismo. Esto puede generalizarse a los colorantes presentes de forma espontnea en otros alimentos y extrables de ellos, pero puede hacer confusa la situacin de aquellas substancias totalmente idnticas pero obtenidas por sntesis qumica. Tambin la de colorantes obtenidos de materiales biolgicos no alimentarios, insectos, por ejemplo, y la de aquellos que pueden bien aadirse o bien formarse espontneamente al calentar un alimento, como es el caso de caramelo.\nLos colorantes naturales son considerados en general como inocuos y consecuentemente las limitaciones especficas en su utilizacin son menores que las que afectan a los colorantes artificiales. Colorantes artificiales En los ltimos aos la preocupacin por la seguridad de los alimentos, y la presin del pblico, ha llevado a muchas empresas a revisar la formulacin de sus productos y sustituir cuando es tecnolgicamente factible los colorantes artificiales por otros naturales. Adems, son ms resistentes que los colorantes naturales. Precisamente la preocupacin por su seguridad ha hecho que los colorantes artificiales hayan sido estudiados en forma exhaustiva por lo que respecta a su efecto sobre la salud, mucho ms que la mayora de los colorantes naturales. Ello ha llevado a reducir cada vez ms el nmero de colorantes utilizables, aunque al contrario de lo que sucede en los otros grupos de aditivos, existan grandes variaciones de un pas a otro. Muchos alimentos o sus componentes son coloreados, a menudo con determinados colores se asocian determinados sabores o caractersticas. Pero los colores naturales, por lo general pierden fcilmente su tonalidad por accin de calor o de la luz, es decir, en determinados casos los alimentos experimentan prdidas de color dependientes del tratamiento a que hayan sido sometidos La mayora de los pigmentos alimentarios sintticos son sustancias hidrfilas, es decir, fcilmente solubles en agua, estos son exclusivamente derivados fenlicos o portadores de agrupamiento carboxilo. Puesto que el alimento presenta un color caracterstico, lo ideal es mantener ese color a lo largo de todo su proceso de transformacin. Sin embargo, la variabilidad natural de las materias primas o la sensibilidad de las sustancias colorantes a los distintos procesos hacen que sea una de las caractersticas que ms fcilmente pueden cambiar. A esto hay que aadir que el consumidor suele preferir alimentos con colorantes constantes y que difieran poco unos de otros. Los colorantes en el rea de alimentos se usan para: Restablecer la apariencia original de los alimentos donde los colorantes han sido destruidos por el proceso de manufactura, almacenamiento y control de los alimentos. Asegurar la uniformidad del color debido a las variaciones naturales en la intensidad en color. Ayudar a proteger el sabor y las vitaminas sensibles durante su conservacin, por efecto de la exposicin a los rayos solares.\nAyuda a preservar la identidad o carcter por la cual los alimentos son recono-\ncidos. Como indicativo visual de la calidad del producto. En la actualidad, existe la tendencia de emplear colorantes naturales en lugar de sintticos. En realidad, la coloracin de un alimento no contribuye a mejorar su conservacin, su calidad nutritiva ni su salubridad, es una cuestin que deriva de criterios comerciales y de prejuicios y costumbres del consumidor.\n1.3.- DESARROLLO DEL TEMA 1.3.1 Qu son pigmentos?\nSon sustancias naturales que brindan los colores que poseen los alimentos. Es un material que viene incorporado en la textura misma, que refleja la luz de diferentes formas, generando a nuestra vista, distintos colores y tonalidades. Los pigmentos adems de existir en forma natural, pueden tambin sintetizarse y obtenerse qumicamente, para ser aplicados en la industria tanto en alimentacin, como en pinturas, barnices, cosmticos, ropa, etc. En la alimentacin natural, orgnica y macrobitica, puede verse extraccin de pigmentos de forma artesanal, con fines medicinales (prcticamente todos estos pigmentos tienen aplicaciones teraputicas) o simplemente como colorante natural para alimentacin y bebidas. El ejemplo ms claro es el uso de un extracto natural de remolacha, con el fin de conseguir tonos rojos en alimentos. Se definen como pigmentos naturales a aquellos que se encuentran en el mundo biolgico, tanto en vertebrados como en invertebrados, plantas incluyendo algas, hongos, lquenes y bacterias. Por lo tanto, un pigmento natural en un sistema biolgico es aquel que es sintetizado y acumulado por clulas vivientes. Existe actualmente una considerable demanda de colorantes provenientes de fuentes naturales que pueden ser utilizadas como alternativas a aquellas tinturas sintticas ya\nsea tanto por cumplimiento de requisitos legales como debido al particular inters que emana de los consumidores con respecto al uso de aditivos sintticos. En general, muchos de los colorantes naturales provienen de tejidos de plantas. Sin embargo el uso de estos colorantes tambin tienen sus inconvenientes desde el punto de vista tecnolgico como la falta de consistencia en la intensidad del color, inestabilidad ante la exposicin a la luz y a las altas temperaturas y reaccin con otros componentes del alimento.\n1.3.2 Principales Pigmentos Naturales Entre los pigmentos que habitualmente pueden aplicarse a la industria alimenticia, podemos destacar: Clorofilas: son los pigmentos que dan el color verde a las plantas, en una reaccin con el oxgeno y la luz solar (fotosntesis), que genera estos pigmentos naturales en los vegetales. Antocianinas: Son pigmentos que se desarrollan en frutos como uvas, ciruelas o peras. Van de tonalidades azules a amarillentas. Betalanas: El caso que se mencionaba al principio, el del natural rojo de la remolacha. Flavonoides: Son los responsables del color amarillo. Carotenoides: Pueden obtenerse una variedad de colores del amarillo al rojo, pasando por el naranja. En esta clasificacin, se encuentra el rojo del tomate (licopene o licopeno) y el betacaroteno (de donde se obtiene la vitamina A). Taninos: Son compuestos fenlicos, de los que se obtienen colores desde el amarillo al marrn. 1.3.2.1 Pigmentos Vegetales y Animales Carotenoides\nLos carotenoides o tetraterpenoides son una clase de pigmentos terpenoides con 40 tomos de carbono derivados biosintticamente a partir de dos unidades de geranil-geranilpirofosfato. Los carotenoides son los responsables de la gran mayora de los colores amarillos, anaranjados o rojos presentes en los alimentos vegetales, y tambin de los colores anaranjados de varios alimentos animales. Desde el punto de vista qumico, pertenecen a la familia de los terpenos, es decir estn formados por unidades de isopreno (ocho unidades, es decir, cuarenta tomos de carbono), y su biosntesis se produce a partir de isopentenil pirofosfato. Esto produce sus rasgos estructurales ms evidentes, la presencia de un muchos dobles enlaces conjugados y de un buen nmero de ramificaciones de grupos metilo, situados en posiciones constantes. Se conocen alrededor de 600 compuestos de esta familia, que se dividen en dos tipos bsicos : los carotenos, que son hidrocarburos, y las xantofilas, sus derivados oxigenados. En los vegetales verdes se encuentran en los cloroplastos, formando parte del sistema de biosntesis a partir de la energa de la luz, pero son mucho ms abundantes, y visibles, coloreando algunas races, frutas y flores. Dada su ubicuidad en el reino vegetal, la biosntesis total anual de carotenoides se ha estimado en unos 100 millones de toneladas. Los animales no pueden sintetizar sustancias de este tipo, pero si pueden transformar una en otra, aunque con bastantes limitaciones. De los carotenoides conocidos, solamente alrededor del 10% tienen valor como vitamina A. Adems del -caroteno, consecuentemente, varios de los carotenoides ms comunes, como el licopeno, zeaxantina y lutena no tienen valor como vitamina A, aunque son muy importantes como pigmentos, y pueden tener tambin actividad como antioxidantes. En general, las xantofilas producen color amarillo, mientras que los carotenoides son anaranjados o rojizos. Los carotenoides pueden desempear un papel como antioxidantes en la proteccin del organismo frente a los radicales libres, aunque esta cuestin est todava en discusin. S parece claro que la presencia en la dieta de alimentos con contenidos elevados de carotenoides tiene efectos preventivos frente a ciertas enfermedades, aunque los experimentos en los que se han utilizado suplementos han dado resultados contradictorios, en algunos casos incluso evidenciando efectos perjudiciales. Generalmente, existe una gran dependencia entre la velocidad de oxidacin y el ambiente en el que se encuentran. Dentro de los alimentos, los carotenoides son mucho ms resistentes a la oxidacin que en materiales pulverizados y secos, o en extractos.\n1.3.2.1.1.1 Principales Carotenoides: -caroteno\nEl -caroteno fue el primer carotenoide purificado. Aunque su valor vitamnico es solamente de alrededor de un sexto del valor del retinol (la vitamina A en su forma metablicamente activa), su abundancia en los vegetales y tambin en algunos alimentos animales, como la leche, hace de l una fuente fundamental de vitamina A para muchsimas personas. Incluso en dietas relativamente pobres en productos vegetales, como es la estadounidense, los carotenoides representan alrededor del 30% de la ingesta total de vitamina A. Son ricas en caroteno la zanahoria, que contiene entre 70 y 140 mg/kg, los vegetales verdes como la espinaca y algunas frutas. En los vegetales verdes el -caroteno se encuentra en los cloroplastos, junto con xantofilas, y suele ser el carotenoide mayoritario. En las frutas, en cambio, el carotenoide mayoritario depende de la especie. El - caroteno lo es en el mango y en el caki. El -caroteno se emplea mucho como colorante alimentario. Al ser insoluble en agua, no es fcil de utilizar, por ejemplo para colorear bebidas refrescantes, una de sus principales aplicaciones. En este caso, se utiliza en forma de polvo extremadamente fino, en partculas de alrededor de 0.4 micras de dimetro, que se puede dispersar en el agua, con la ayuda de un polisacrido como la goma arbiga. Se obtiene actualmente por snstesis qumica, o bien por cultivo de Dunaliella salina, un alga microscpica que prolifera en aguas con concentraciones muy elevadas de sal. Licopeno El licopeno es el carotenoide ms abundante en el tomate. Aunque el contenido depende mucho del grado de maduracin (aumenta con ella), exposicin a la luz (tambin aumenta), tipo de suelo, y de la variedad, puede considerarse representativa la cifra de 40 mg de licopeno por cada 100 gramos. Una diferencia fundamental entre la estructura del licopeno y la del -caroteno es que los anillos de los extremos se encuentran abiertos. El licopeno no tiene actividad como vitamina A, pero es un antioxidante muy eficiente frente al oxigeno singlete, el que ms de todos los carotenoides comunes. Cantaxantina La cantaxantina se encuentra en la seta Cantharellus cinnabarinus , de donde se extrajo por primera vez, y de cuyo nombre latino procede el del carotenoide. Tambin aparece la cantaxantina, generalmente asociada a otros carotenoides, como pigmento en los crustceos y en la carne de salmn. La cantaxantina se utiliza extensamente como aditivo en los piensos destinados a los salmnidos, para dar color a su carne, y en el destinado a las gallinas y pollos, para dar color a la yema del huevo, a la piel y carne. El color se obtiene por depsito directo o por transformacin de la cantaxantina en otros carotenoides.\nLa cantaxantina se utiliza como bronceador qumico, dado que se deposita en la piel y permine obtener un tono dorado sin necesidad de sol. Ahora bien, las dosis elevadas utilizadas (algunos fabricantes recomiendan ms de 100 miligramos al da, y algunas consumidoras tomaban incluso ms). Dado que en su utilizacin como bronceador aparecieron en los usuarios problemas de salud asociados con la deposicin del pigmento en la retina, su utilizacin est limitada. Astaxantina La astaxantina es el carotenoide ms comn en los animales. Es el principal pigmento responsable del color rosa de la carne del salmn o de la trucha, y tambin de las hueveras de algunos peces. El msculo del salmn del Atlntico contiene entre 4 y 10 mg de astaxantina por kilogramo, mientras que el salmn del Pacfico, ms intensamente coloreado, contienen entre 14 y 40 mg/kg.\nLa astaxantina es tambin la causa del color rojo de la mayora de los crustceos. En los crustceos muchas veces el color de la cantaxantina est enmascarado, dado que se encuentra unida muy fuertemente a protenas, hasta el extremo de que esta unin modifica sus propiedades pticas.\nEn muchos crustceos, la unin de los carotenoides a una protena modifica substancialmente su color. El tratamiento trmico la desnaturaliza, libera el carotenoide y hace que se vea su color propio. -Criptoxantina La -criptoxantina es el carotenoide predominante en las naranjas. Tambin se encuentra presente en otras frutas de color amarillo o anaranjado, como la papaya o el melocotn, en el boniato y, acompaando a la zeaxantina, en algunas variedades de maz. Capsantina La capsantina es el principal carotenoide del pimiento comn (Capsicum annuum), en el que representa hasta el 60% del total de los carotenoides presentes. Tambis es el ms abundante en otras especies del mismo gnero y, naturalmente tambin en el pimentn, utilizado extensamente en Espaa (y en Hungra, con el nombre de paprika) como especia, por su color y aroma. La capsantina es un carotenoide bastante raro, entendiendo como tal en primer lugar que prcticamente no se encuentra en otros vegetales. Adems su estructura tiene la\nparticularidad de que el anillo de uno de sus extremos es solamente de cinco eslabones\nSu biosntesis se produce a partir de la zeaxantina, que se transforma en anteraxantina (un epxido), y despus en capsantina. Zeaxantina La zeaxantina se encuentra bastante distribuida entre los vegetales, acompaando a otros carotenoides. Es el carotenoide tpico del maz, y de ah procede su nombre. Tambin se encuentra en muchas bacterias.\nLutena La lutena se encuentra en muchos vegetales, como las judas verdes, las espinacas o el broculi, aunque su color est enmascarado por el de la clorofila. Junto con la zeaxantina, es el carotenoide responsable del color de la yema de huevo. Se utiliza precisamente para aadirla al pienso de pollos y gallinas, para colorear la piel, carne y huevos. La lutena tienen dos grupos hidroxilo, pero en los alimentos (como los indicados anteriormente) se encuentra generalmente en forma no esterificada. 1.3.2.1.2 Clorofilas\nLas clorofilas son los pigmentos porfirnicos fotosintticos presentes en las plantas superiores y que le confiere colores verdes a los alimentos. En su estructura hay cuatro anillos pirrlicos unidos unos con otros por grupos metilo y en el centro de la estructura hay un tomo de magnesio unido en dos posiciones por nitrgenos. Adems, la estructura presenta otros sustituyentes como grupos etilo, vinilo, ceto, acetato de metilo, o propionato de fitilo. En una de las sustituciones, segn sea un grupo metilo, o uno aldehdo, ser la clorofila a o clorofila b respectivamente, cuya coloracin ser verde-azulado en el primer caso, y verde-amarillento en el segundo. Su denominacin se uso para describir aquellos pigmentos verdes implicados en la fotosntesis de las plantas superiores, siendo extendido a toda clase de pigmentos porfirinicos fotosintticos. En la clorofila se determina la siguiente terminologa para comprender su qumica: Pirrol, esta determinado como uno de los cuatro componentes cclicos del nucleo de porfirina, en donde el termino Porfirina comprende todos los tetrapirroles prximos\nentre si completamente conjugados, el compuesto madre de esta clase es la porfina, que puede ser sustituida por varios grupos como metilo, etilo o vinilo. Se determina una clasificacin en la qumica de la Clorofila: Clorofila a y Clorofila b Clorofila a: Comprende una estructura tetrapirrolica que forma un quelato con el magnesio, con sustentaciones metilo en las posiciones 1. 3. 5 y 8, vinilo en la posicin 2; etilo en la posicin 4, y el propionato esterificado con el resto fitilo en la posicin 7; en la 9, un grupo ceto y en la 10, un grupo carbometoxi. Su formula empirica es C55H72O5N4M6. Clorofila b: Esta presenta la misma configuracin que la clorofila a excepto que en la posicin 3 existe un grupo formilo en vez del grupo metilo. Su formula empirica es C5SHTOO6N4Mg Tambien se determina la siguiente clasificacin: Feofitina a, clorofila a menos magnesio. Feofitina b, clorofila b menos magnesio. Clorofilido a, clorofila a menos fitol. Clorofilido b, clorofila b menos fitol. Feofrbido a, clorofilido a menos magnesio. Feofrbido b, clorofilido b menos magnesio. En los alimentos las clorofilas a y b, presentes en las plantas superiores estn en la proporcin aproximada de 3:1. En las hojas estas clorofilas se encuentran localizadas dentro de los plastidos, los denominados Cloroplastos. Los cloroplastos tienen una estructura fina ordenada y se presentan, observados con el microscopio ordinario, como cuerpos verdes en forma de platillo de unos 5-10 um de largo y 1-2 um de grosor. Propiedades Fsicas de la Clorofila La clorofila a y la feofitina a son solubles en los alcoholes, ter, benceno y acetona. Cuando son puras son solo ligeramente solubles en ter de petrleo.Son insolubles en agua. La clorofila b y la feofitina b son solubles en alcoholes, ter, acetona y benceno. Cuando son puras, son casi insolubles en ter de petrleo e insolubles en agua. Los clorofilidos y feoforbidos, que son la contrapartida de las clorofilas y feofitinas, carecen de la cadena lateral de fitol y en general son insolubles en los aceites y solubles en agua. Propiedades Quimicas Las clorofilas pueden sufrir una serie de cambios que se exponen a continuacin: En medio cido y con calor, la clorofilas pueden pasar a feofitinas que sera la misma estructura pero se sustituye el tomo de magnesio presente en el centro de anillo\ntetrapirrlico por un tomo de hidrgeno, el color pasar a ser pardo olivceo. Esto ocurre por ejemplo al cocer la acelga que se oscurece y este cambio de coloracin se produce, el medio cido en este caso lo proporcionar el propio alimento. En el escaldado tambin se produce feofitinizacin as como al someter a los alimentos a irradiaciones gamma para destruir la flora microbiana. Las clorofilas a travs de las enzimas denominadas clorofilasas pueden parar a cloroflicos que ser la misma estructura pero sin el grupo propionato de fitilo y la coloracin se mantendr verde. Finalmente, las feofitinas, a travs de los enzimas llamados feofilasas, pueden convertirse en feofrbidos que tendrn la misma estructura que feofitinas pero sin el grupo propionato de fitilo. Tambin se pueden producir otros cambios en la coloracin de las clorofilas por prdida de sustituyentes o en la exposicin a la luz en la que se romper el anillo para generar una sustancia incolora. En las frutas y verduras congeladas tambin se pueden observar colores ms oscuros que el verde que sern debidos a que previamente estos alimentos han sufrido un escaldado. En ocasiones las frutas y verduras son desecadas para disminuir la actividad de agua del alimento y, por consiguiente, su estabilidad, generndose colores diferentes que irn en funcin del grado de deshidratacin que han sufrido. En el campo de la Ciencia y la Tecnologa de los Alimentos el inters fundamental de la clorofila est en el color que confiere a los vegetales verdes, ya que desde el punto de vista nutricional, solamente el magnesio tiene alguna relevancia, y ms bien escasa. La falta de estabilidad del color de la clorofila es un problema importante. No obstante esta falta de estabilidad, se utiliza tambin la clorofila extrada de vegetales como colorante natural en algunos alimentos. Alteraciones de la clorofila La clorofila puede sufrir distintos tipos de alteraciones. La ms frecuente, y la ms perjudicial para el color de los alimentos vegetales que la contienen, es la prdida del tomo de magnesio, formando la llamada feofitina, de un color verde oliva con tonos marrones, en lugar del verde brilante de la clorofila. Esta prdida del magnesio se produce por sustitucin por dos iones H+, y consecuentemente se ve favorecida por el medio cido. La prdida es irreversible en medio acuoso, por lo que el cambio de color de los vegetales verdes es un fenmeno habitual en procesos de cocinado, enlatado, etc. La clorofila b es algo ms estable que la clorofila a. Hay que tener en cuenta que los vegetales son siempre cidos, y que en el tratamiento trmico se liberan generalmente cidos presentes en vacuolas en las clulas, y que hacen descender el pH del medio.\nEl calentamiento de materiales que contienen clorofila produce tambin isomerizaciones dentro de la molcula, que pueden llegar a afectar hasta el 10% del contenido en el cocinado normal o en el escaldado de vegetales verdes. Esta isomerizacin carece de importancia desde el punto de vista alimentario.\nEn la clorofila puede hidrolizarse el enlace ster que mantiene unido el grupo fitol. Esta hidrlisis est catalizada por el enzima clorofilasa, presente en los vegetales verdes. La estructura que queda al eliminarse el fitol recibe el nombre de clorofilida. Su color es semejante al de la clorofila, y consecuentemente su formacin no representa un problema desde ese punto de vista, e incluso son algo ms estables que las propias clorofilas frente a la prdida del magnesio. La feofitina es capaz de unir eficientemente iones de Zn o de Cu en el lugar que ocupaba el magnesio, formando pigmentos estables y de color verde atractivo. La clorofila se puede extraer fcilmente mediante solventes orgnicos polares, como etanol, metanol o acetona, y utilizarse como colorante alimentario. En Europa tiene el cdigo E-140. En la actualidad, la mejor manera de mantener la estabilidad de la clorofila es trabajar con productos de alta calidad, procesarlos lo ms rpidamente posible y almacenarlos a temperaturas bajas.\nLa mioglobina es una protena sarcoplamtica (el sarcoplasma es el citoplasma de las clulas musculares) que desempea la funcin de transportar el oxgeno en los msculos. Esta protena es la responsable de la coloracin de las carnes. En el animal vivo, la mioglobina da cuenta de solamente el 10 % del hierro total, pero durante el sacrificio, el sangrado elimina la mayor parte del hierro como hemoglobina, y una pieza de musculo esqueltico de vacuno bien sangrado, el 95 % o mas del hierro que queda se considera como mioglobina. Este en general es el nico pigmento presente en cantidades lo suficientemente grandes para colorear la carne. Los pigmentos musculares presentes en la carne se les conoce como citocromos Est constituida por un anillo tetrapirrlico similar al de las clorofilas pero sin sustituyentes y con un tomo de hierro en lugar de magnesio que est unido a cuatro nitrgenos, tiene un quinto enlace con el grupo imidazlico de la histidina terminal de la globina (protena) y un sexto enlace que suele estar ocupado normalmente por una molcula de agua. El tomo de hierro est en estado de oxidacin 2. La coloracin normal de esta estructura suele ser rojo prpura. La mioglobina es una protena muscular compleja con funcin similar al pigmento sanguneo hemoglobina y ambas tienen la propiedad de formar un complejo con el oxigeno necesario para la actividad metabolica del animal. La hemoglobina de los globulos rojos contienen cuatro cadenas polipeptidicas y cuatro grupos hemos. La\nfuncin del grupo hemo es combinarse reversiblemente con una molecula de oxigeno la cual es transportada por la sangre desde los pulmones a los tejidos. El estado fsico de la mioglobina tambin influye, si se desnaturaliza se pueden dar lugar a otras coloraciones distintas del rojo prpura. Finalmente, el estado de la porfirina tambin influye, si est intacta habr coloraciones desde rojo a pardo, pero si se rompe se darn lugar a coloraciones verde o amarillentas. La hemoglobina puede considerarse que esta formada por cuatro mioglobinas unidas. Las reacciones ms habituales que se producen son: 1.- Oxigenacin: Se produce en presencia de grandes concentraciones de oxgeno. Lo que ocurre es que se une al hierro y se dar oximioglobina de coloracin rojo brillante. Este proceso es reversible. 2.- Oxidacin: La mioglobina en presencia de pequeas concentraciones de oxgeno se puede oxidar y dar lugar a la metamioglobina de color pardo. El hierro en lugar de dos, tendr tres cargas positivas. Este proceso tambin es reversible siempre y cuando haya agentes reductores. 3.- Calor: Se desnaturalizar la globina y el grupo hemo queda desprotegido y este grupo se oxida con gran facilidad y pasamos de un color rojo prpura a uno pardo. 4.- PH cido: La globina se va a desnaturalizar y el grupo hemo quedar tambin desprotegido. Tendremos coloracin parda. Cuando sometemos en el procesado a tratamiento trmico la mioglobina se desnaturalizar y tendremos coloracin parda. En otras ocasiones a la carne en el escabechado, se acidificar y bajar el PH adquiriendo el color pardo. En el curado de la carne por adicin de nitratos y nitritos tambin se generarn colores desde rojo muy resistentes hasta verdes-amarillento si se aade en exceso por rotura de la porfirina. Cuando las carnes estn envueltas en films de plstico se suelen incluir determinadas concentraciones de oxgeno y dixido de carbono en el interior con el fin de mantener la carne con un color apetecible para el consumidor. 1.3.2.1.4 Antocianinas\nLas antocianinas son pigmentos hidrosolubles de colores rojos, azules y purpura de las flores, frutas y verduras. Estructura Qumica L as antocianinas son glucsidos; cuando se los hidroliza producen un azcar y una aglicona, llamada antocianidina. Las antocianidinas poseen una estructura bsica en comn, que consiste en un ncleo de benzopirilio y un anillo fenlico, los dos juntos reciben el nombre de flavilio. Las agliconas libres raramente existen en los alimentos, excepto posiblemente como componentes traza de las reacciones de degradacin. Solamente se han hallado cinco\nazucares como parte de las molculas de anticianinas. Son segn su orden de abundancia relativa: Glucosa, Ramnosa, Galactosa, Xilosa y Arabinosa. Se conocen 20 tipos de antocianinas, pero solo 6 son importantes en el rea de alimentos: Pelargonidina, Cianidina, Delfinidina, Peonidina, Petunidina y Malvidina. Todos los nombres de las antocianidinas se derivan de nombres de plantas. La Pelargonidina se encuentran en las fresas; las Cianidina en el hgo morado, almendra, mora; la Delfinidina en la granada y la berenjena. Debido a que las antocianinas no existen en estado libre en los alimentos, su presencia es indicio de una posible hidrlisis qumica o enzimtica de las antocianidinas; sin embargo el enlace glucosdico de las antocianinas es resistentes a la mayora de los tratamientos empleados en la manufactura de alimentos. Las antocianinas son muy sensibles a las variaciones de pH; generalmente rojos en medio acido, viran a violeta y despus al azul cuando el pH se hace alcalino. El color de las antocininas ha sido estudiado qumicamente y se explica en la forma siguiente: Rojo como sal acida Violeta como sal metlica neutral Azul como un anhdrido antocianico Es por eso que la coloracin de una solucin de antocianinas dependa del medio qumico en que se encuentre. El ncleo flavilio de los pigmentos de antocianina es deficiente en electrones y por tanto muy reactivo. Las reacciones ordinariamente comprenden la decoloracin de los pigmentos. La velocidad de destruccin de las antocianinas depende del pH y es rpida a valores de pH elevados. El pigmento Antocianina es ampliamente utilizado en la industria alimentaria, destinada especialmente como refrescos, bebidas, yogurt, confitera, etc. Las antocianinas son identificadas por sus valores de Rf en cromatografa y sus propiedades de absorcin en la regin visible. Por la existencia del electrn deficiente , los ncleos de las antocianinas son altamente reactivos y por lo tanto, sufren fcilmente cambios indeseables en la estructura y el color bajo las diversas condiciones de procesamiento y almacenamiento de productos alimenticios. El color exhibido por las antocianinas es influenciado por el pH del medio. A un pH bajo las antocianinas son rojos, el matiz puede ser diferente pero son rojizos en general. A un pH alto las antocianinas pasan de un color violeta hasta alcanzar un color azul, a altos valores de pH, hay un viraje a verde y luego amarillo. El efecto de la temperatura podra ser gobernado por la variacin estructural de antocianinas y la cantidad de pigmentos inicialmente presentes. Muchos estudios sobre la estabilidad de las antocianinas indican que estas son fcilmente degradadas por el calor, el porcentajes de degradacin depende de la estructura de la antocianina.\nLas betalanas son un grupo de comcompuestos semejantes a las antocianinas y flavonoides en su aspecto visual. Las betalainas en cambio, son menos conocidas, probablemente por su relativa escasez natural. Sin embargo, constituyen indudablemente una opcion interesante dado su gama de colores, desde el anaranjado amarillento al rojo violaceo. Por otra parte hay evidencia creciente de interesantes actividades biologicas, entre ellas su actividad antioxidante. Quimicamente las betalainas son alcaloides derivados de la tirosina que pueden ser de dos tipos: las betacianinas que son de color rojo-violaceo y las betaxantinas anaranjadas amarillentas, ambas con el ncleo fundamental del acido betalmico. El uso de betalainas esta autorizado por el Codex Alimentarius Commission (2004) y es comercializado en EEUU y la UE con el nombre de rojo remolacha. Se consigue como concentrados (producidos por concentracin al vacio de jugo de remolacha al 60-65% de slidos totales) o polvos producidos por liofilizacin. Hasta este momento no se han detectado antocianinas y betalainas en una misma planta. Las betalainas se encuentran en raices, frutos y flores. Las pocas fuentes conocidas comestibles de betalainas son las remolachas (tambien conocida como betarraga) rojas y amarillas (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris), la acelga suiza (Beta vulgaris L. ssp. Cicla), el amaranto de hoja o cerealero (Amaranthus sp) y frutos de cactus. El pigmento obtenido de estos frutos es mas aceptable organolpticamente que el de las remolachas, ya que no tienen un sabor desagradable sino mas bien el hecho de su escaso sabor resultara en su mayor potencial como colorantes que como alimentos. 1.3.2.1.6 Flavonoides Los flavonoides amarillos comprenden una diversa, casi ubicuota clase de pigmentos que tienen una estructura qumica similar a la de las antocianinas. Uno de los grupos principales es el de los flavonoles, como el canferol, quercetina y mirecetina. Otro grupo, menos comn que los flavonoles, es el de las flavonas al que pertenecen miembros como la apigenina, luteolina y tricetina.\nTabla 1. Pigmentos naturales comnmente encontrados (Fennema. 1976)\n1.3.3. Actividad Antioxidante de los Pigmentos en los Alimentos: Los pigmentos estn relacionados directamente con el uso de antioxidante, porque estos nos ayudan a prevenir daos en nuestro organismo. Mucha gente consume caloras en exceso, casi no tiene desgaste fsico y desconoce la composicin de los alimentos que se lleva al estmago, sus beneficios y sus perjuicios, y las consecuencias de todo esto van ms all del aumento de peso. Los alimentos que nos aportan vitaminas, minerales y antioxidantes no nos garantizan eterna salud y juventud, pero est comprobado que contribuyen a protegernos de las enfermedades cardiovasculares, de la formacin de tumores, que refuerzan nuestras defensas y que demoran el envejecimiento celular, lo que no es poca cosa, menos an teniendo en cuenta que para incorporar estos nutrientes no es necesaria la ingesta de capsulas ni de alimentos costosos. A pesar de que la ingesta de alimentos ricos en antioxidantes disminuye el riesgo de ciertas patologas, stos no modifican el deterioro normal que conlleva la vejez ni permiten que vivamos ms aos. Y se ha demostrado que la suplementacin a altas dosis con preparados de antioxidantes puede resultar contraproducente. A pesar de que se sabe cada da ms sobre los beneficios de los antioxidantes - se ha de promocionar su consumo mediante los alimentos que los contienen de forma natural, es pronto an para asegurar si es conveniente o no la suplementacin diaria, ya que se desconocen las dosis adecuadas. Por ello, lo ms correcto es seguir una alimentacin variada y equilibrada, en la que no falten los vegetales y no abusar de suplementos ni de alimentos enriquecidos con antioxidantes. Los pigmentos estn relacionados directamente con el uso de antioxidantes, porque estos nos ayudan a prevenir daos en nuestro organismo al ser ingeridos.\nPor lo tanto se conoce como Antioxidantes como aquellas sustancias existentes en determinados alimentos que nos protegen frente a los radicales libres, causantes de los procesos de envejecimiento y de algunas otras enfermedades. Se trata de un grupo de vitaminas, minerales, colorantes naturales y otros compuestos de vegetales y enzimas (sustancias propias de nuestro organismo que intervienen en mltiples procesos metablicos), que bloquean el efecto perjudicial de los denominados radicales libres. La mayora de los antioxidantes se encuentra en alimentos vegetales, lo que explica que incluir frutas, legumbres, verduras y hortalizas o cereales integrales en nuestra dieta sea tan beneficioso. Los antioxidantes son pigmentos naturales, usados para retrasar el proceso de envejecimiento combatiendo la degeneracin y muerte de las clulas que provocan los radicales libres. La incapacidad de nuestro cuerpo para neutralizar los radicales libres a los que nos exponemos diariamente nos obliga a recurrir a alimentos con la propiedades antioxidantes con capacidad de neutralizarlos. Son los mejores alimentos naturales antioxidantes con enzimas potentes para nuestra salud. Muchos de los alimentos que consumimos cotidianamente ya sea por placer o hbito y tambin algunos que no suelen ser utilizados con frecuencia son ricos en ciertas sustancias llamadas antioxidantes. Para una dieta saludable es bueno conocer donde se encuentran y en que nos benefician. Es ideal incorporar los antioxidantes a travs de nuestra alimentacin Estos son algunos de los alimentos que los contienen: cotidiana.\nEn las frutillas, kiwis, meln y frutas ctricas encontramos Vitamina C, que adems de tener poder antioxidante, ayuda a la absorcin del hierro previniendo la anemia y contribuye a la cicatrizacin de heridas. Otras fuentes son las fresas, acerola, pimentones, tomates, pepino, nabo y crucferas (grupo de vegetales que incluye al brcoli, coliflor y los repollitos de bruselas) Los fumadores deben tener en cuenta que su hbito produce un deficit de esta vitamina por lo que necesitan consumir el doble que los que no fuman. La sanda, meln, brcoli y los alimentos de color anaranjado como la calabaza, el zapallo, la zanahoria, duraznos, damascos y mangos son fuente de betacaroteno o provitamina A, que tiene importante poder antioxidante y es esencial para mantener en buen estado nuestra piel y tejidos.\nClasificacin de Antioxidantes Naturales\nAllicina: Es la sustancia que le da al ajo su aroma y sabor: Ajo\ncido Elgico: Con propiedades antioxidantes y hemostticas. En algunos pases se utiliza como suplemento alimentario atribuyndole propiedades antitumorales: Frutilla (Fresas), Frambuesa, Cerezas, Uvas, Kiwis, Arndanos. Antocianos: Es un grupo de pigmentos flavonoides hidrosolubles (glucsidos) que estn en solucin en las vacuolas de las clulas vegetales de frutos, flores, tallos y hojas de: Uva, Cerezas, Kiwis, Ciruelas. Capsicina: Adems, de un poderoso antioxidante, investigaciones recientes han revelado que podra desnutrir las clulas cancergenas antes de que stas causen ningn tipo de problemas, se conoce a Pimientos, Chiles, Ajes. Carotenoides: Los alfa y beta carotenos son precursores de la vitamina A y actan como nutrientes antioxidantes. Son los nicos carotenoides que se transforman en cantidades apreciables de vitamina A. Zanahoria, Tomate, Naranja, Papaya, Lechuga, Espinacas. Catequinas: El t verde segn las ltimas investigaciones es clave por su alto contenido en catequinas y polifenoles, que actan como antioxidantes y activadores del metabolismo, se conoce a: T verde, Cacao, Cinc, Cobre, Azufre, Selenio y Manganeso; para la piel y buenos antioxidantes en genera el cinc puede llegar a ser hasta afrodisiaco segn algunas fuentes; tambin se considera a grmenes de trigo, levadura de cerveza, cangrejo, pipas calabaza o girasol, ostras, carne, legumbres, frutos secos, cereales, cacao. Coenzima Q: Mucho ms que un antioxidante, pieza clave del metabolismo celular. Se considera a: Carne, vsceras, pescado, sardinas cacao Isotiocianatos: Pueden suprimir el crecimiento de tumores mediante el bloqueo de enzimas. Se considera a: Coles, brcol, calabaza, mostaza, nabos, berros. Isoflavonas: Se relaciona como aliado contra enfermedades cardiovasculares, osteoporosis y de cnceres dependientes de hormonas, se conoce a la Soja y derivados. En mucha menor cantidad: t verde, guisantes, lentejas, garbanzos ,cacahuetes. Licopeno responsable del caracterstico color rojo de los tomates Tomate (casi en exclusiva) Quercetina es un potente antioxidante, encontrado en una gran variedad de frutas y vegetales. Se consideran a uvas, cebolla roja, brcol, toronja y manzanas, cerezas, te verde. Se consideran a los Taninos tambin muy potentes para limpiar nuestras arterias (consumo moderado de vino tinto) Vino tinto, uvas, lentejas.\nZeaxantina: Se considera al maz, espinacas, calabaza. Ademas de la Vitamina C junto de la vitamina E los dos clsicos con muy potente capacidad antioxidante: Kiwi, ctricos, pia, tomates, brcol, alfalfa germinada, pimientos, espinacas. LaVitamina E es el clsico antioxidante que protege a las clulas de agresiones externas del tipo: contaminacin, pesticidas, humo del tabaco.\nTabla 2. Caractersticas de Principales Antioxidantes segn su origen\nGENERALIDADES DE LOS ANTIOXIDANTES:\nQu son los Antioxidantes? Los antioxidantes son compuestos cuya funcin primordial en nuestro organismo es protegernos del dao oxidativo que causan molculas conocidas como radicales libres, entre otras. Dicho dao oxidativo es el responsable de importantes enfermedades de carcter degenerativo del sistema circulatorio, enfermedades cardiovasculares, cataratas, envejecimiento precoz y cncer, todas las cuales hoy son la principal causal de muerte en nuestra sociedad. Los radicales libres alteran el buen funcionamiento de las clulas de nuestro organismo, atacando a componentes estructurales claves de las mismas, tales como\nlpidos y protenas de la membrana celular, enzimas e incluso al ADN, responsable del funcionamiento y renovacin celular. Dnde se encuentran los antioxidantes? Naturalmente nuestro organismo cuenta con un sistema de defensas antioxidantes representado fundamentalmente por ciertas enzimas. No obstante y dado el nivel de radicales libres que forma nuestro cuerpo, resulta indispensable la ingesta de antioxidantes en nuestra dieta. En la naturaleza solo los vegetales son capaces de sintetizas diversos antioxidantes, pero no todos los vegetales sintetizan antioxidantes del mismo tipo. Es aqu donde surge la necesidad de conocer las diferencias entre las fuentes vegetales de antioxidantes de nuestra dieta (frutas, verduras, granos, etc.), para de esta manera utilizar los efectos complementarios que estas presentan, de forma de prevenir enfermedades de tipo degenerativo. Y por qu el color debe ser diferente? Porque muchos de los compuestos que tienen funcin antioxidante son los responsables de aportar el color a los vegetales y por lo tanto colores diferentes aportarn compuestos antioxidantes complementarios en nuestra dieta. Es posible obtener los compuestos preservando todas sus propiedades? antioxidantes de los vegetales\nSabemos que hay ciertos compuestos antioxidantes tales como la vitamina C que estn en las frutas como naranjas y limones o como la vitamina E presente en hortalizas de hoja, que es posible adquirirlos en el mercado y que permiten su ingesta como fuentes antioxidantes. Dichas vitaminas normalmente no son extradas de sus fuentes naturales, sino que son sintetizadas en forma artificial. No obstante esto, hoy por modernas tcnicas, es posible extraer y preservar compuestos antioxidantes de frutas, verduras, hojas, granos, etc., conservndolas en forma slida (polvo), de forma de que al disolverlas en agua, entreguen todas sus propiedades antioxidantes a quienes los consumen. Este tipo de productos con antioxidantes obtenidos directamente de sus fuentes naturales, son los que hoy se comercializan en muchas farmacias de todo el mundo, encontrando extractos de fuentes tales como semilla de uva, hojas de olivo, hojas de ginko biloba, berries (arndano, mora, frutilla, etc.), tomate (licopeno), entre muchos otras. Estos productos obtenidos en polvo, no solo es posible encontrarlos hoy en farmacias, sino que adems y dada la importancia que hoy se le atribuye a la ingesta de antioxidantes naturales en el mundo, es que son empleados en la elaboracin de alimentos que los contengan y que son conocidos como Alimentos Funcionales. Hoy entre los alimentos funcionales ms importantes se encuentran los jugos, lcteos como yogures y leches de diverso tipo, panes y productos derivados de la industria molinera, etc.\nAdicionalmente y dadas las propiedades benficas contra procesos de envejecimiento, estos compuestos son utilizados tambin en la fabricacin de cremas, mscaras y lpices labiales, en la industria cosmtica. Familias de compuestos antioxidantes. Dentro de los compuestos naturales de origen vegetal con accin antioxidante es posible encontrar una variada gama de grupos, no obstante hoy se reconoce a las familias pertenecientes al grupo de los conocidos como compuestos fenlicos o polifenoles, el mayor espectro no solo en cuanto a su actividad antioxidante, sino que adems en cuanto a su efecto bioactivo especfico sobre determinadas patologas de carcter degenerativo en seres humanos. Familias de compuestos fenlicos. Los flavonoides: Dentro de este grupo de compuestos destacan tres grandes familias: - Antocianos: son los compuestos responsables de la coloracin roja y violeta de muchas flores, pero tambin del color de las uvas, manzanas, ciruelas y berries tales como las frutillas, moras, arndanos, frambuesas y maqui, entre otras muchas frutas. - Flavonoles: en este grupo destacan compuestos responsables de la coloracin amarilla de flores y algunos frutos, siendo abundantes en las pieles de uvas blancas y rojas, de manzanas, peras, duraznos y en la pulpa de la mayora de los berries. - Flavanoles: este grupo al que pertenecen los taninos condensados, son responsables de la defensa contra diversas enfermedades en las plantas y son abundantes en las semillas de diversas especies como la vid y en hojas como las del t.\nCAPITULO II: CONCLUSIONES\nUn requisito evidente de un pigmento es su estabilidad a largo plazo, debiendo\nresistir no solo los procesos industriales a los cuales estn sometidos los alimentos como a las condiciones de pH sino adems a la interaccin con otros componentes de los alimentos en los cuales se encuentra. Los diferentes pigmentos se analizan a distintas condiciones: pH, temperatura, oxidacin, entre otros.\nUno de los problemas mayores que tienen los colorantes naturales que se\nencontraron hasta el momento es su baja estabilidad. Por ejemplo, en el caso de pigmentos hidrosolubles, las antocianinas han demostrado ser muy hbiles en medio acido, hidrolizndose rpidamente. Aunque los pHs de los alimentos no son muy extremos, si es conveniente que los pigmentos sean resistentes a grandes rangos de pH. La mayora de pigmentos son muy susceptibles a oxidarse y por ello en general, se comportan como antioxidantes.\nCAPITULO III : BIBLIOGRAFIA Rodriguez-Amaya D. Changes in carotenoids during processing and storage of foods. Archivos Latinoamericanos de Nutricin 1999; 49(1-S): 38-47 Butz P, Fernndez Garca A, Lindauer R, Dieterich S, Bognr A, Tauscher B. Influence of ultra high pressure processing on fruit and vegetable products. Journal of Food Engineering 2003; 56: 233-236.\nMnguez-Mosquera MI. Clorofilas y carotenoides en Tecnologa de los Ali-\nmentos. Sevilla: Secretariado de publicaciones de la Universidad de Sevilla; 1997. Cole ER, Kapur NS. The stability of lycopene. I.-Degradation by oxigen. Journal of the Science of Food and Agriculture 1957; 8: 360-365. Fennema OR. Qumica de los alimentos. Zaragoza: Acribia, S.A.; 1993. Miguel Calvo. Bioquimica de Alimentos. 2007 J. R, Gad G. Yousef, Ramon A. Martnez-Peniche and Mary Ann Lila. Antioxidant Capacity of Fruit Extracts of Blackberry (Rubus sp.) Produced in Different Climatic Regions. Journal of Food Science, Volume 70 Issue 7 Pages 497503, September 2005.\nTema 02: Elaboracin de Mermeladas\nTEMA 02: ELABORACION DE MERMELADAS\nCAPITULO I: REVISION BIBLIOGRAFICA 33\nJUSTIFICACION 33 DESARROLLO DEL TEMA 33 34 35 1.3.1 . Definiciones 1.3.2. Materias Primas 35 35 1.3.2.3. Acido Ctrico 36 36 37 1.3.3. 1.3.4. Efecto sobre los Alimentos 37 Proceso de Elaboracin 38 42 43 44 45\n1.3.2.1. Frutas 1.3.2.2. Azcar\n1.3.2.4. Pectina 1.3.2.5. Conservantes\n1.3.5. Calidad de la Mermelada 1.3.6. Defectos en la Elaboracin de Mermeladas 1.3.7. Manejo de Formulas para la Elaboracin de Mermeladas 1.3.8. Generalidades sobre la Elaboracion Industrial de Mermelada CAPITULO II: CONCLUSIONES\n49 CAPITULO III : BIBLIOGRAFIA 50\nINDICE DE FIGURAS Figura 1. Flujo de Elaboracion de Mermelada 42\nTEMA 02: ELABORACION DE MERMELADAS CAPITULO I: REVISION BIBLIOGRAFICA\nSe define a la mermelada de frutas como un producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenida por coccin y concentracin de frutas sanas, adecuadamente preparadas, con adicin de edulcorantes, con o sin adicin de agua. La fruta puede ir entera, en trozos, tiras o partculas finas y deben estar dispersas uniformemente en todo el producto. La elaboracin de mermeladas sigue siendo uno de los mtodos ms populares para la conservacin de las frutas en general. La mermelada casera tiene un sabor excelente que es muy superior al de las procedentes de una produccin masiva. Una verdadera mermelada debe presentar un color brillante y atractivo, reflejando el color propio de la fruta. Adems debe aparecer bien gelificada sin demasiada rigidez, de forma tal que pueda extenderse perfectamente. Debe tener por supuesto un buen sabor afrutado. Tambin debe conservarse bien cuando se almacena en un lugar fresco, preferentemente oscuro y seco. Todos los que tienen experiencia en la elaboracin de mermeladas saben que resulta difcil tener xito en todos los puntos descritos, incluso cuando se emplea una receta bien comprobada debido a la variabilidad de los ingredientes en general, principalmente de la fruta. Las frutas difieren segn sea su variedad y su grado de madurez, incluso el tamao y la forma de las cacerolas empleadas para la coccin influyen sobre el resultado final al variarla rapidez con que se evapora el agua durante la coccin. 1.2 JUSTIFICACION La elaboracin de mermeladas es un tipo de conservacin; y se realiza con el objetivo de presentar al mercado nuevos productos transformados que aseguren tener un tiempo prolongado de vida. Para poder lograrlo el ingeniero pone en prctica los conocimientos sobre operaciones unitarias y procesos de conservacin. Al elaborar conservas de diversos alimentos implica conocer la materia prima, y cada uno de los procesos a seguir para obtener un producto final de buena calidad, tanto sanitaria, higinica, nutricional, como organolptica. Se debe conocer entonces, acerca de la composicin fsico qumica y reacciones bioqumicas de los alimentos, y analizar los puntos crticos en el proceso para poder aplicar los mtodos ms adecuados, combinando factores econmicos con la mejor tecnologa y colocar en el mercado un producto de calidad a buen precio.\nDe esta manera, se pueden elaborar mermeladas tanto a nivel industrial, semindustrial como artesanal, teniendo en cuenta el mismo fundamento y principios de utilizacin de los distintos procesos e ingredientes. Los objetivos de la presente monografa son conocer las operaciones unitarias y tratamientos que deben realizarse para la elaboracin de conservas a pH < 4.5, a nivel semindustrial, y aprender el funcionamiento adecuado de los equipos y materiales necesarios para stas. 1.3 DESARROLLO DEL TEMA\nPara poder elaborar una conserva de buena calidad hay que tener presentes muchas variables, y seguir un flujo adecuado desde la recoleccin del fruto hasta su comercializacin como producto acabado. 1.3.1 DEFINICIONES Jalea: Son preparados con el jugo de la fruta, al cual despus de tamizado o filtrado se le agrega azcar y se le concentra por ebullicin hasta obtener su gelificacin. En los Estados Unidos las normas para conservas de frutas y jaleas, muy similares a las de otros pases, definen los productos, la cantidad mnima de fruta o jugo de fruta que puede utilizarse y los ingredientes permitidos. Dichas normas no distinguen entre conservas y jaleas, pero dice que una conserva es el producto semi-slido preparado al combinar cuando menos 45 partes de fruta preparada en forma conveniente con 55 partes de azcar y cocinar esta mezcla hasta llegar a un contenido final de slidos solubles en 68% o ms alto. Mermeladas: Son jaleas de fruta en las que estn suspendidas pequeos trozos de fruta o corteza de ellas. Segn otra fuente bibliogrfica, la mermelada es un producto de consistencia pastosa obtenido de frutas maduras, las que son sometidas a un pulpeado y posterior concentrado. Puede contener trozos o tiras segn las exigencias del mercado. La mermelada de frutas es un producto de consistencia pastosa o gelatinosa que se ha producido por la coccin y concentracin de frutas sanas combinndolas con agua y azcar. La elaboracin de mermeladas es hasta ahora uno de los mtodos ms comunes para conservar las frutas y su produccin casera es superior a la produccin hecha masivamente. Las caractersticas ms saltantes de la mermelada es su color brillante y atractivo, adems debe parecer gelificada sin mucha rigidez.\n1.3.2 MATERIA PRIMA E INSUMOS Elaborar una buena mermelada es un producto complejo, que requiere de un ptimo balance entre el nivel de azcar, la cantidad de pectina y la acidez. 1.3.2.1 FRUTAS Lo primero a considerar es la fruta, que ser tan fresca como sea posible. Con frecuencia se utiliza una mezcla de fruta madura con fruta que recin ha iniciado su maduracin y los resultados son bastante satisfactorios. La fruta demasiado madura no resulta apropiada para preparar mermeladas, ya que no gelificara bien. Entre las frutas que se emplean en la elaboracin de mermeladas se puede mencionar: papaya, fresa, naranja. 1.3.2.2 AZCAR El azcar es un ingrediente esencial. Desempea un papel vital en la gelificacin de la mermelada al combinarse con la pectina. Es importante sealar que la concentracin de azcar en la mermelada debe impedir tanto la fermentacin como la cristalizacin. Resultan bastante estrechos los lmites entre la probabilidad de que fermente una mermelada por que contiene poca cantidad de azcar y aquellos en que puede cristalizar por que contiene demasiada azcar. En las mermeladas en general la mejor combinacin para mantener la calidad y conseguir una gelificacin correcta y un buen sabor suele obtenerse cuando el 60 % del peso final de la mermelada procede del azcar aadido. La mermelada resultante contendr un porcentaje de azcar superior debido a los azcares naturales presente en la fruta. Cuando la cantidad de azcar aadida es inferior al60% puede fermentar la mermelada y por ende se propicia el desarrollo de hongos y si es superior al 68% existe el riesgo de que cristalice parte del azcar durante el almacenamiento. El azcar a utilizarse debe ser de preferencia azcar blanca, por que permite mantener las caractersticas propias de color y sabor de la fruta. Tambin puede utilizarse azcar rubia especialmente para frutas de color oscuro como es el caso del sauco y las moras. Cuando el azcar es sometida a coccin en medio cido se produce la inversin de la sacarosa, desdoblamiento en dos azcares (fructosa y glucosa) que retardan o impiden la cristalizacin de la sacarosa en la mermelada, resultando por ello esencial para la buena conservacin del producto el mantener un equilibrio entre la sacarosa y el azcar invertido. Una baja inversin puede provocar la cristalizacin del azcar de caa, y una elevada o total inversin, la granulacin de la dextrosa. Por tanto el porcentaje ptimo de azcar invertido est comprendido entre el 35 y 40 % del azcar total en la mermelada.\n1.3.2.3 ACIDO CTRICO Si todas las frutas tuviesen idntico contenido de pectina y cido ctrico, la preparacin de mermeladas seria una tarea simple, con poco riesgo de incurrir en fallas, sin embargo el contenido de cido y de pectina varia entre las distintas clases de frutas. El cido ctrico es importante no solamente para la gelificacin de la mermelada sino tambin para conferir brillo al color de la mermelada, mejora el sabor, ayuda a evitar la cristalizacin del azcar y prolonga su tiempo de vida til. El acido ctrico se aadir antes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta. El cido ctrico se vende en forma comercial bajo la forma granulada y tiene un aspecto parecido al azcar blanca, aunque tambin se puede utilizar el jugo de limn como fuente de cido ctrico. La cantidad que se emplea de cido ctrico vara entre 0.15 y 0.2% del peso total de la mermelada. 1.3.2.4 PECTINA La fruta contiene en las membranas de sus clulas una sustancia natural gelificante que se denomina pectina. La cantidad y calidad de pectina presente, depende del tipo de fruta y de su estado de madurez. En la preparacin de mermeladas la primera fase consiste en resblandecer la fruta de forma que se rompan las membranas de las clulas y extraer as la pectina. La fruta verde contiene la mxima cantidad de pectina; la fruta madura contiene algo menos. La pectina se extrae ms fcilmente cuando la fruta se encuentra ligeramente verde y este proceso se ve favorecido en un medio cido. Las proporciones correctas de pectina, cido ctrico y azcar son esenciales para tener xito en la preparacin de mermeladas. En la actualidad se sugiere el empleo de la carragenina y el almidn modificado como sustituto de la pectina como sustancia gelificante para dar consistencia a la mermelada. La materia prima para la obtencin de pectina proviene principalmente de la industria de frutas ctricas; es un subproducto extrado de las cscaras y cortezas de naranjas, pomelos, limones y toronjas. Se encuentra en el albedo (parte blanca y esponjosa de la cscara); tambin se obtiene pectina a partir del bagazo de la manzana y el membrillo. El valor comercial de la pectina est dado por su capacidad para formar geles; la calidad de la pectina se expresa en grados. El grado de la pectina indica la cantidad de azcar que un kilo de esta pectina puede gelificar en condiciones ptimas, es decir a una concentracin de azcar de 65% y a un pH entre 3 3.5. Por ejemplo, si contamos con una pectina de grado 150; significa que 1 kilo de pectina podra gelificar 150 kilos de azcar a las condiciones anteriormente sealadas. La cantidad de pectina a usar es variable segn el poder gelificante de sta y la fruta que se emplea en la elaboracin de la mermelada.\nSUSTANCIAS PCTICAS Forman parte de los tejidos de las frutas; estn localizadas en los espacios intercelulares y en la pared primaria de las clulas y tienen como funcin reforzar su estructura. Su importancia dentro del proceso de elaboracin de mermeladas radica en su capacidad para formar geles en presencia de azcar y cido o de iones divalentes como el Calcio. Algunas frutas utilizadas para la elaboracin de mermeladas, presentan un bajo contenido de pectina, razn por la cual se debe recurrir a la adicin de pectinas comerciales para suplir esta deficiencia. El comercio ofrece pectinas tanto en estado slido como en estado lquido. Resulta ms conveniente utilizar pectina en polvo que lquida, debido a que su actividad permanece inalterada durante el almacenamiento a temperatura ambiente, en cambio la pectina lquida sufre degradacin perdiendo actividad con el almacenamiento y necesitan la presencia de un conservador para evitar la fermentacin. 1.3.2.5 CONSERVANTE\nLos conservantes son sustancias que se aaden a los alimentos para prevenir su deterioro, evitando de esta manera el desarrollo de microorganismos, principalmente hongos y levaduras. Los conservantes qumicos ms usados son el sorbato de potasio y el benzoato de sodio. El sorbato de potasio tiene mayor espectro de accin sobre microorganismos. Su costo es aproximadamente 5veces ms que el del benzoato de sodio. El benzoato de sodio acta sobre hongos y levaduras, adems es el ms utilizado en la industria alimentara por su menor costo pero tiene un mayor grado de toxicidad sobre las personas; adems en ciertas concentraciones produce cambios en el sabor del producto.\nComo la pasteurizacin es un tratamiento trmico relativamente suave, los cambios sobre las caractersticas organolpticas y el valor nutritivo de los alimentos pasteurizados son poco importantes, incluso cuando aquella se combina con otras operaciones unitarias (como la irradiacin o la refrigeracin). Sin embargo, la vida til de los alimentos pasteurizados es tan solo de unos pocos das o semanas, comparado con productos esterilizados, que es de meses.\nSeleccin En esta operacin se eliminan aquellas frutas en estado de podredumbre. El fruto recolectado debe ser sometido a un proceso de seleccin, ya que la calidad de la mermelada depender de la fruta. Pesado Es importante para determinar rendimientos y calcular la cantidad de los otros ingredientes que se aadirn posteriormente. Lavado Se realiza con la finalidad de eliminar cualquier tipo de partculas extraas, suciedad y restos de tierra que pueda es-tar adherida a la fruta. Esta operacin se puede realizar por inmersin, agitacin o aspersin. Una vez lavada la fruta se recomienda el uso de una solucin desinfectante. Las soluciones desinfectantes mayormente empleadas estn compuestas de hipoclorito de sodio (leja) en una concentracin 0,05 a 0,2%. El tiempo de inmersin en estas soluciones desinfectantes no debe ser menor a15 minutos. Finalmente la fruta deber ser enjuagada con abundante agua. Pelado El pelado se puede hacer en forma manual, empleando cuchillos, o en forma mecnica con mquinas. En el pelado mecnico se elimina la cscara, el corazn de la fruta y si se desea se corta en tajadas, siempre dependiendo del tipo de fruta. Pulpeado Consiste en obtener la pulpa o jugo, libres de cscaras y pepas. Esta operacin se realiza a nivel industrial en pulpeadoras. A nivel semindustrial o artesanal se puede hacer utilizando una licuadora. Dependiendo de los gustos y preferencia de los consumidores se puede licuar o no al fruto. Es importante que en esta parte se pese la pulpa ya que de ello va a depender el clculo del resto de insumos. Precoccin de la fruta La fruta se cuece suavemente hasta antes de aadir el azcar. Este proceso de coccin es importante para romper las membranas celulares de la fruta y extraer toda la pectina. Si fuera necesario se aade agua para evitar que se queme el producto. La cantidad de agua a aadir de-pender de lo jugosa que sea la fruta, de la cantidad de fruta colocada en la olla y de la fuente de calor. Una cacerola ancha y poco profunda, que permita una rpida evaporacin, necesita ms agua que otra ms pro-funda. Adems cuanto ms madura sea la fruta menos agua se precisa para reblandecerla y cocerla. La fruta se calentar hasta que comience a hervir. Despus se mantendr la ebullicin a fuego lento con suavidad\nhasta que el producto quede reducido a pulpa. Aquellas frutas a las que deba aadirse agua, debern hervir hasta perder un tercio aproximadamente de su volumen original antes de aadir el azcar. Las frutas que se deshacen con facilidad no precisan agua extra durante la coccin, por ejemplo: mora, frambuesa y fresa; aunque las fresas debern hervir a fuego lento durante 10 15 minutos a 85C antes de aadir el azcar. Coccin La coccin de la mezcla es la operacin que tiene mayor importancia sobre la calidad de la mermelada; por lo tanto requiere de mucha destreza y prctica de parte del operador. El tiempo de coccin depende de la variedad y textura de la materia prima. Al respecto un tiempo de coccin corto es de gran importancia para conservar el color y sabor natural de la fruta y una excesiva coccin produce un oscurecimiento de la mermelada debido a la caramelizacin de los azcares. La coccin puede ser realizada a presin atmosfrica en pailas abiertas o al vaco en pailas cerradas. En el proceso de coccin al vaco se emplean pailas hermticamente cerradas que trabajan a presiones de vaco entre 700 a 740 mm Hg., el producto se concentra a temperaturas entre 60 70C, conservndose mejor las caractersticas organolpticas de la fruta. Adicin del azcar y cido ctrico Una vez que el producto est en proceso de coccin y el volumen se haya reducido en un tercio, se procede a aadir el cido ctrico y la mitad del azcar en forma directa. La cantidad total de azcar a aadir en la formulacin se calcula teniendo en cuenta la cantidad de pulpa obtenida. Se recomienda que por cada kg de pulpa de fruta sele agregue entre 800 a 1000 gr. de azcar. La mermelada debe removerse hasta que se haya disuelto todo el azcar. Una vez disuelta, la mezcla ser removida lo menos posible y despus ser llevada hasta el punto de ebullicin rpidamente. La regla de oro para la elaboracin de mermeladas consiste en una coccin lenta antes de aadir el azcar y muy rpida y corta posteriormente. El tiempo de ebullicin depender del tipo y de la cantidad de fruta, si la fruta se ha cocido bien antes de la incorporacin del azcar no ser necesario que la mermelada endulzada hierva por ms de 20 minutos. Si la incorporacin del azcar se realiza demasiado pronto de forma tal que la fruta tenga que hervir demasiado tiempo, el color y el sabor de la mermelada sern de inferior calidad. Clculo de cido ctrico Toda fruta tiene su acidez natural, sin embargo para la preparacin de mermeladas esta acidez debe ser regula-da. La acidez se mide a travs del pH empleando un instrumento denominado pH-metro. Punto de gelificacin Finalmente la adicin de la pectina se realiza mezclndola con el azcar que falta aadir, evitando de esta manera la formacin de grumos. Durante esta etapa la masa debe ser removida lo menos posible. La coccin debe finalizar cuando se haya\nobtenido el porcentaje de slidos solubles deseados, comprendido entre 65-68%. Para la determinacin del punto final de coccin se deben tomar muestras peridicas hasta alcanzarla concentracin correcta de azcar y de esta manera obtener una buena gelificacin. El punto final de coccin se puede determinar mediante el uso de los siguientes mtodos: Prueba de la gota en el vaso con agua Consiste en colocar gotas de mermelada dentro de un vaso con agua. El indicador es que la gota de mermelada caiga al fondo del vaso sin desintegrarse. Prueba del termmetro Se utiliza un termmetro de alcohol tipo caramelero graduado hasta 110 C. Para realizar el control se introduce la parte del bulbo hasta cubrirlo con la mermelada. Se espera que la columna de alcohol se estabilice y luego se hace la lectura. El bulbo del termmetro no deber descansar sobre el fondo de la cacerola ya que asi reflejara la temperatura de la cacerola y no la correspondiente a la mermelada. El porcentaje de azcar suele ser el correcto cuando la mermelada hierve a 104.5C. Considerando que la mezcla contiene las proporciones correctas de cido y de pectina sta gelificara bien. Este mtodo se basa en el hecho que cuando una solucin va concentrndose, incrementa su punto de ebullicin. Se debe tener en cuenta que para una misma concentracin, a la misma presin atmosfrica, corresponde la misma temperatura de ebullicin, por lo tanto distintas alturas sobre el nivel del mar, determinaran distintos punto de ebullicin para un mismo punto de concentracin dela mermelada. Por ejemplo en Lima el agua hierve a 100C, mientras que en Cajamarca la temperatura de ebullicin del agua es de 90C. En este caso se deber sustraer 10C a el punto final de la mermelada en Lima que viene a ser 104.5C, por lo tanto la temperatura final de la mermelada, es decir el punto final de coccin en Cajamarca ser de 94.5C, aproximadamente. En el siguiente cuadro se muestra la relacin entre temperatura de ebullicin, altura sobre el nivel del mar y concentracin en Brix. Prueba del refractmetro Su manejo es sencillo, utilizando una cuchara se extrae un poco de muestra de mermelada. Se deja enfriar a temperatura ambiente y se coloca en el refractmetro, se cierra y se procede a medir. El punto final de la mermelada ser cuando marque 65 grados Brix, momento en el cual se debe parar la coccin. Adicin del conservante Una vez alcanzado el punto de gelificacin, se agrega el conservante. Este debe diluirse con una mnima cantidad de agua. Una vez que est totalmente disuelto, se agrega directamente a la olla. El porcentaje de conservante a agregar no debe exceder al 0.05% del peso de la mermelada. Trasvase\nUna vez llegado al punto final de coccin se retira la mermelada de la fuente de calor, y se introduce una espumadera para eliminar la espuma formada en la superficie de la mermelada. Inmediatamente despus, la mermelada debe ser trasvasada a otro recipiente con la finalidad de evitar la sobre coccin, que puede originar oscurecimiento y cristalizacin de la mermelada. El trasvase permitir enfriar ligeramente la mermelada(hasta una temperatura no menor a los 85C), la cual favorecer la etapa siguiente que es el envasado. La mermelada de fresas o cualquiera otra mermelada que se prepare con fruta entera se dejara reposar en el recipiente hasta que comience a formarse una fina pelcula sobre la superficie. La mermelada ser removida ligeramente para distribuir uniformemente los trozos de fruta. El corto periodo de reposo permite que la mermelada vaya tomando consistencia e impide que los frutos enteros suban hasta la superficie de la mermelada cuando se distribuyen en tarros. Este periodo de reposo resulta asimismo esencial cuando se prepara mermelada de frutas ctricas ya que en caso contrario todos los fragmentos de fruta tendern a flotar en la superficie de la conserva. Envasado Se realiza en caliente a una temperatura no menor a los85C. Esta temperatura mejora la fluidez del producto durante el llenado y a la vez permite la formacin de un vaco adecuado dentro del envase por efecto de la contraccin de la mermelada una vez que ha enfriado. En este proceso se puede utilizar una jarra con pico que permita llenar con facilidad los envases, evitando que se derrame por los bordes. En el momento del envasado se deben verificar que los recipientes no estn rajados, ni deformes, limpios y desinfectados. El llenado se realiza hasta el ras del envase, se coloca inmediatamente la tapa y se procede a voltear el envase con la finalidad de esterilizar la tapa. En esta posicin permanece por espacio de 3 minutos y luego se voltea cuidadosamente. Enfriado El producto envasado debe ser enfriado rpidamente para conservar su calidad y asegurar la formacin del vaco dentro del envase. Al enfriarse el producto, ocurrir la contraccin de la mermelada dentro del envase, lo que viene a ser la formacin de vaco, que viene a ser el factor ms importante para la conservacin del producto. El enfriado se realiza con chorros de agua fra, que a la vez nos va a permitir realizar la limpieza exterior de los envases de algunos residuos de mermelada que se hubieran impregnado. Etiquetado El etiquetado constituye la etapa final del proceso de elaboracin de mermeladas. En la etiqueta se debe incluir toda la informacin sobre el producto. Almacenado\nEl producto debe ser almacenado en un lugar fresco, limpio y seco; con suficiente ventilacin a fin de garantizar la conservacin del producto hasta el momento de su comercializacin\nFigura 1. Flujo de Elaboracion de Mermelada\nLa mermelada, como todo alimento para consumo humano, debe ser elaborada con las mximas medidas de higiene que aseguren la calidad y no ponga en riesgo la salud de quienes la consumen. Por lo tanto debe elaborarse en buenas condiciones de sanidad, con frutas maduras, frescas, limpias y libres de restos de sustancias txicas. Puede prepararse con pulpas concentradas o con frutas previamente elaboradas o conservadas, siempre que renan los requisitos mencionados. En general, los requisitos de una mermelada se pueden resumir de la siguiente manera: Slidos solubles por lectura (Brix) a 20C: mnimo 64%, mximo 68%.pH : 3.25 3.75.Contenido de alcohol etlico en %(V/V) a 15 C/15C: mximo 0.5.-\nConservante: Benzoato de Sodio y/o Sorbato de Potasio(solos o en conjunto) en g/100 ml.: mximo 0.05- No debe contener antispticos.- Debe estar libre de bacterias patgenas. Se permite un contenido mximo de moho de cinco campos positivos porcada 100. 1.3.6 DEFECTOS EN LA ELABORACIN DE MERMELADAS\nPara determinar las causas de los defectos que se producen en la preparacin de mermeladas se debe comprobar los siguientes factores: contenido de slidos solubles (Brix), pH, color y sabor. A continuacin se presenta los principales defectos en la elaboracin de mermeladas. Mermelada floja o poco firme Causas: - Coccin prolongada que origina hidrlisis de la pectina. - Acidez demasiado elevada que rompe el sistema de redes o estructura en formacin. - Acidez demasiado baja que perjudica a la capacidad degelificacin. - Elevada cantidad de sales minerales o tampones presentes en la fruta, que retrasan o impiden la completa gelificacin. - Carencia de pectina en la fruta. - Elevada cantidad de azcar en relacin a la cantidad de pectina. - Un excesivo enfriamiento que origina la ruptura del gel durante el envasado. Para la determinacin de esta falla, es necesario comprobar Brix, pH y la capacidad de gelificacin de la pectina. Sinresis o sangrado Se presenta cuando la masa solidificada suelta lquido. El agua atrapada es exudada y se produce una comprensin del gel. Causas: - Acidez demasiado elevada. - Deficiencia en pectina. - Exceso de azcar invertido. - Concentracin deficiente, exceso de agua (demasiadobajo en slidos) Para la determinacin de esta falla se debe comprobar:Brix y pH. Cristalizacin Causas: - Elevada cantidad de azcar. - Acidez demasiado elevada que ocasiona la alta inversin de los azcares, dando lugar a la granulacin de la mermelada. - Acidez demasiado baja que origina la cristalizacin de la sacarosa. - Exceso de coccin que da una inversin excesiva.- La permanencia de la mermelada en las pailas de coccin u ollas, despus del haberse hervido tambin da a lugar a una inversin excesiva.\nCambios de color Causas: - Coccin prolongada, da lugar a la caramelizacin del azcar. - Deficiente enfriamiento despus del envasado. - Contaminacin con metales: el estao y el hierro y sus sales pueden originar un color oscuro. Los fosfatos de magnesio y potasio, los oxalatos y otras sales de estos metales producen enturbiamiento. Crecimiento de hongos y levaduras en la superficie Causas: - Humedad excesiva en el almacenamiento. - Contaminacin anterior al cierre de los envases. - Envases poco hermticos. - Bajo contenido de slidos solubles del producto, debajo del 63%. - Contaminacin debido a la mala esterilizacin de envases y de las tapas utilizadas. - Sinresis de la mermelada. - Llenado de los envases a temperatura demasiado baja menor a 85C. - Llenado de los envases a temperatura demasiado alta mayor a 90C 1.3.7 MANEJO DE FRMULAS PARA LA ELABORACIN DE MERMELADAS La formulacin para mermeladas vara con el tipo de fruta. La cantidad de pectina a aadir vara en funcin a la cantidad de pectina que aporta la fruta en forma natural (hay casos en los que no es necesario aadir pectina, por ejemplo en el de membrillo y nspero), Las recomendaciones para hallar una formulacin ptima son las siguientes: Para la cantidad de azcar: En principio se puede utilizar una relacin normal de azcar: fruta, es decir 50:50. Esta relacin se puede variar si se quiere disminuir costos, por ejemplo usar 60: 40 de azcar: fruta, respectivamente, pero la calidad puede verse afectada ya que la calidad de la mermelada ser mayor si se usa mayor cantidad de fruta. Para la cantidad de cido: Es recomendable regular el pH primero en 100 gramos de pulpa. Puede seguirse el siguiente procedimiento: -Preparar una solucin de cido ctrico con 50% de cido y 50% de agua destilada, esta solucin es estable. -Pesar 100 gramos de pulpa (representativa del lote). -Medir el pH inicial.\n-Con una pipeta de 1 ml adicionar gota a gota la solucin de cido hasta obtener el pH deseado. - Con el gasto de la solucin realizar los clculos necesarios para hallar la cantidad de cristales de cido ctrico que es necesario aadir a toda la pulpa pa regular el pH al valor deseado. Considerar que en promedio 1 ml de solucin de cido ctrico contiene 0.604 a 0.606 gramos de cristales de cido ctrico. Para la cantidad de pectina: La cantidad de pectina requerida para formar el gel depende de la calidad de la pectina. Ordinariamente, se necesita ligeramente menos de uno por ciento para formar una estructura satisfactoria. La prctica indicar la cantidad de pectina a utilizar. En el Per, se comercializa pectina de 150, lo que indicara por teora que bastara 0.66 gramos de pectina para obtener un buen ge por cada 100 gramos de azcar. 1 gramo de pectina de 150 gelifica---- 150 g de azcar x ---- 100 g de azcar x = 100*150 = 0.66 g Para la cantidad de conservador: Para determinar la cantidad de conservador a usarse se debe conocer la cantidad de mermelada. Para ello se emplea la relacin siguiente: Ejemplo: Se tiene 1 Kg. de pulpa a 10Brix y 1 Kg. de azcar blanca. Cantidad de conservador (segn norma 0.1%): 0.1 g ----- 100 g de mermelada x ----- 1670 g de mermelada x = 1.67 g de conservador 1.3.8. GENERALIDADES SOBRE LA ELABORACION INDUSTRIAL DE MERMELADAS Al procedimiento seguido en la preparacin de mermeladas y al tipo de materias primas empleadas, se unen adems ciertas condiciones fundamentales y de carcter general relacionadas con la formulacin, necesarias para que se logre obtener un producto que cumpla con las exigencias de calidad propias de las mermeladas. Las frmulas de fabricacin estn constituidas por varios factores que contribuyen, estos juntos, a lograr las cualidades peculiares del producto terminado. Estos factores son: 1. Slidos solubles del producto terminado (expresados como Brix) 2. El ptimo de azcar invertido y, 3. Acidez total y el pH del producto. Los otros factores como las caractersticas fisicoqumicas de la fruta, las caractersticas de la pectina y el agua, constituyen variables que provocan un\ncontinuo adaptamiento y ajuste de las frmulas de elaboracin, tarea a cargo del experto experimentado en la preparacin de este tipo de conservas. LOS SOLIDOS SOLUBLES. Las legislaciones de casi todos los pases establecen para las mermeladas un contenido mnimo de slidos solubles que vara desde 60 a 68,5%. El rendimiento terico de una formulacin est calculado sobre el total de la materia slida de los componentes, cuyos valores no sufren variaciones con la coccin. Los valores aproximados de los slidos solubles de las principales materias primas son: Sacarosa 100% Acido seco 100% Pectina seca 100% Fruta 5 al 30% Los primeros tres valores son constantes, mientras el cuarto depende de la variedad y del grado de maduracin y de conservacin de la fruta. En lo relacionado con la concentracin de azcar es bueno recordar que esta aumenta con la coccin no solo por la eliminacin del agua, sino tambin por la inversin de la sacarosa. En un producto con un valor terico del 65 % de slidos solubles y con el 30% de sacarosa invertido, el incremento de las sustancias slidas es de cerca del 1% del peso del producto terminado, resultando as un valor real de slidos solubles del 66%, Este aumento es considerado como un margen de seguridad. PORCENTAJE OPTIMO DE AZUCAR INVERTIDO. La cantidad de azcar invertido en el producto final debe ser siempre menor a la de sacarosa presente. Para el valor de 65oBx el ptimo de inversin esta comprendido entre el 20 y el 25% del peso total del producto terminado (30-40% de los azcares totales). Usando pulpas cidas la inversin debe ser frenada agregando una sal tampn o buffer, mientras que con pulpas no cidas debe ser activada con un cido orgnico. La inversin de la sacarosa, adems de la acidez natural d la frutadepende de la duracin de la coccin y de la temperatura. ACIDEZ TOTAL Y pH DE LA MERMELADA. La normal gelificacin se obtiene ajustando el pH de la fruta (pulpa o jugo) entre los lmites ya indicados en las grficas. La acidez total de la mermelada debe ser mantenida lo ms constante posible; esta puede variar entre un mximo de 8% y un mnimo de 3% con un ptimo de 5%. LA COCCION. La coccin es la fase ms importante y delicada del proceso de fabricacin de la mermelada. Durante esta los ingredientes agregados en una secuencia adecuada son transformados en el producto final. La coccin produce los siguientes efectos: Ablandamiento de los tejidos de la fruta a fin de hacerla capaz de absorber el azcar.\nproductos qumicos usados para la conservacin de la pulpa como el dixido de azufre. Asociacin ntima de los componentes. Transformacin de parte de la sacarosa en azcar invertido. Eliminacin por evaporacin del agua necesaria, hasta alcanzar un contenido de slidos solubles preestablecidos. La coccin puede ser efectuada en marmita abierta, en recipiente a vaco y en circuito cerrado. El primer procedimiento ofrece la ventaja del fcil control de la rapidez; el segundo permite trabajar abajas temperaturas y grandes cantidades de producto; el tercero que es el ms reciente, permite conservar casi intactas las caractersticas organolpticas y los aromas de la fruta fresca. En cada caso la coccin debe ser efectuada en el ms breve tiempo posible, para no comprometer el xito de la elaboracin. LA COCCION EN MARMITA ABIERTA USANDO PECTINA SECA. La fruta o pulpa se coloca en la marmita comn 10% de azcar de la dosis total a agregar, a fin de impedir que la masa se pegue a la pared de la marmita y para asegurarla inversin deseada de la sacarosa. La dosis de pectina necesaria se mezcla con azcar en proporcin 1 a 5 en un recipiente seco y esta mezcla es adicionada a la masa en la marmita con agitacin vigorosa, mientras es interrumpida momentneamente la ebullicin. Con el propsito de que la pectina pueda disolverse completamente en la masa, es necesario que al momento de la adicin de la pectina seca el contenido de slidos solubles no sea superior del 25%.Esta condicin se supera cuando se emplea pectina en solucin. A continuacin se prosigue con la evaporacin hasta un nivel de concentracin que es alrededor de 37a 40Brix.En este momento se agrega y disuelve el resto de edulcorante que se tena pesado. Aqu sin necesidad de concentrar mas, se alcanzan los 65 a 68 Brix. Luego se procede a adicionar la cantidad de solucin de cido previsto para llevar al pH adecuado. El valor del nivel de concentracin al que se lleva la mezcla inicial depende del porcentaje de fruta que se ha establecido contenga la mermelada y de la proporcin fruta: edulcorante previsto en la formulacin. Con esta tcnica se logra una ms rpida la concentracin, debido a que es ms fcil retirar agua de una solucin diluida que de una concentrada. El que sea ms rpido permite un ahorro en energa, mano de obra, uso de equipos; evita la salida de la mayora de compuestos voltiles que comunican el aroma y sabor caractersticos de la fruta en proceso; previene el deterioro por hidrlisis cida de las pectinas naturales o adicionadas , y en general puede reducir los costos que produciran procesos prolongados. El siguiente paso es le envasado de la mermelada. Esta operacin se debe llevar a cabo a temperatura superior ala que gelifica la pectina empleada, es decir a la temperatura crtica de gelificacin. Aproximadamente, una pectina de velocidad lenta de gelificacin lo hace cerca de los 60 C, la de velocidad intermedia a 75 C yla de rpida a 85 C.Si el envasando se efecta a temperaturas alrededor de88 C o mas y cerrando inmediatamente, el envase se invierte para esterilizar la tapa y de esta forma no hay necesidad de\nEliminacin por evaporacin de las eventuales trazas de\nsometer el producto a posteriores tratamientos trmicos. los frascos as obtenidos se pueden luego enfriar y dejar en reposo para lograr la formacin del gel caracterstico. CONTROL DE CALIDAD DE MERMELADAS. El productor de mermeladas debe contar con una serie de equipos y elementos que le permitan realizar algunos controles mnimos a las materias primas, a los productos en proceso y a los terminados. Entre estos elementos se hallan: Termmetro para medicin de temperaturas de ebullicin y quizs determinar el punto final al que debe alcanzar la concentracin de la mermelada. Refractmetro para determinar los Brix de materias primas, los de la masa en proceso; y finalmente del producto terminado. Con este aparato se puede determinar con una gota de muestra la concentracin de slidos solubles en un determinado momento del proceso de concentracin. En el mercado se consiguen refractmetros de escalas que van de 0 Bx hasta 85 Bx. Potencimetro para la medida del pH. No se recomienda emplear papeles indicadores teniendo en cuenta su baja precisin y la necesidad de ajustar este valor en un rango tan estrecho. Antes de determinar el valor de pH se debe calibrar el equipo con soluciones buffers frescas y de valor cercano a 3,5. La medida debe tomarse a temperatura ambiente o hacer la respectiva correccin en el equipo. Ridgelmetro para el control de la graduacin de la pectina. ERRORES FRECUENTES QUE SE DEBEN EVITAR. He aqu una lista de errores comunes cometidos durante la elaboracin de mermeladas entre los cuales se debe buscar la causa de fracasos en la obtencin y gelificacin de este producto: Omisin en la agregada de uno o ms ingredientes. Pesada inexacta de uno o ms ingredientes. Solucin parcial de la pectina en la masa, permaneciendo como grumos.\nCAPITULO II : CONCLUSIONES El objetivo de la pasteurizacin en las mermeladas es destruir microorganismos como levaduras, mohos y la inactivacin de enzimas para as obtener un producto de buena calidad. La acidez se baja con cido ctrico, ya que los microorganismos no pueden crecer en este medio, ayudando a la conservacin de la mermelada. Estos microorganismos son menos resistentes al calor, razn por la cual se esteriliza con un tratamiento trmico suave. El cido ctrico se utiliza para evitar el pardeamiento enzimtico. La pectina ayuda a solidificar la mermelada. Tiene el poder de solidificar una masa que contiene 65% de azcares y hasta 0.8% de cido (Manual de elaboracin de frutas y hortalizas, 1994). Segn Fellows (1999) cuando una solucin va concentrndose, su temperatura de ebullicin aumenta. Por eso, una cierta temperatura corresponde a una cierta concentracin. Segn Southgate (1992) cuando la cantidad de azcar aadida es inferior al 60% puede fermentar la mermelada y si es superior al 65% existe el riesgo de que cristalice parte del azcar durante el almacenamiento. Segn Soutgate la mermelada gelifica ms fcilmente cuando la concentracin de azcar es del 65% aproximadamente, de los que el 5% proceder de los azcares naturales que contiene la fruta y el 60% ser azcar aadido. El principal factor de la conservacin de la mermelada es su baja actividad de agua. A esto se le suma el proceso de pasteurizacin, cido, pectina, sorbato de potasio, bajo pH que no permite crecimiento demos y levaduras.\nCAPITULO III: BIBLIOGRAFA\nBERGERET, G. 1963. Conservas Vegetales. Frutas y Hortalizas. Salvat.\nCHEFTEL, J. Y CHEFTEL, H. 1980. Introduccin a la bioqumica de\nlos alimentos. TomoII. Barcelona. Espaa. Editorial\nAlimentos. FELLOWS, P. 1994. Tecnologa del procesado de los alimentos: Principios y prcticas. Editorial Acribia. Espaa.\nJAY, J. 1994. Microbiologa de los alimentos. Editorial Acribia. Espaa. Manual de elaboracin de frutas y hortalizas. 1996.\nSOUTHGATE, D. 1992. Conservacin de frutas y hortalizas. Editorial Acribia. Zaragoza. Espaa.\nCentro de Promocin Integral: Manual terico prctico de agro-industrias caseras. Lima, Per.\nUnited Nations Development Fund for Women. aging.1996. London, GB.\nHERNNDEZ-BRIZ VILANOVA, FRANCISCO. Conservas caseras de alimentos. 1986. Madrid, Espaa. CORONADO TRINIDAD, MYRIAM. Conservas caseras de alimentos. 2001. Lima, Per.\nCOLQUICHAGUA, DIANA. Procesamiento de mermeladas de frutas nativas. 2005. Lima, Per.\nTema 03: Separacin por Sedimentacin\nCAPITULO I: REVISION BIBLIOGRAFICA\n53 1.1 53 1.2 53 1.3 56 1.3.1 59 1.3.2 61 1.3.3 Determinacion del Area Minima Requerida para Conseguir la Clarificacion 1.3.4 Determinacin del rea Mnima Requerida para el Espesamiento del Slido. 1.3.5. Instalacion Experimental 65 63 64 Sedimentador Continuo Sedimentacin por Zonas DESARROLLO DEL TEMA JUSTIFICACION INTRODUCCION\nCAPITULO II : BIBLIOGRAFIA 71\nFigura 1. Proceso de sedimentacin por zonas Figura 2. Representacin grfica de la altura frente al tiempo 61 60\nFigura 3. Sedimentador continuo Figura 4. Procedimiento grfico para determinar GT\nFigura 5. Instalacin experimental\nTEMA 03 : SEPARACION POR SEDIMENTACIN CAPITULO I : REVISION BIBLIOGRAFICA\nFrecuentemente en la industria es necesario separar los componentes de una mezcla en fracciones individuales. Las fracciones pueden diferenciarse entre s por el tamao de las partculas, por su estado, o por su composicin qumica. As, por ejemplo, un producto bruto puede purificarse por eliminacin de las impurezas que lo contaminan, una mezcla de mas de dos componentes, puede separarse en los componentes puros individuales, la corriente que sale de un proceso puede constar de una mezcla del producto y de material no convertido, y es preciso separar y recircular la parte no convertida a la zona de reaccin para convertirla de nuevo; tambin una sustancia valiosa, tal como un material metlico, disperso en un material inerte, es preciso liberarlo con el fin de proceder a su beneficio y desechar el material inerte.\nSe han desarrollado un gran nmero de mtodos para realizar tales separaciones y algunas operaciones bsicas se dedican a ello. En la realidad se presentan muchos problemas de separacin y el ingeniero debe de elegir el mtodo ms conveniente en cada caso. Los mtodos para separar los componentes de las mezclas son de dos tipos: Mtodos de separacin por difusin Este grupo de operaciones para la separacin de los componentes de mezclas, que se basan en la transferencia de material desde una fase homognea a otra, utilizan diferencias de presin de vapor o de solubilidad. La fuerza impulsora de la transferencia es una diferencia o gradiente de concentracin, de la misma forma que\nuna diferencia o un gradiente de temperatura, constituye la fuerza impulsora de la transferencia de calor. a) Destilacin El objetivo de la destilacin es separar, mediante vaporizacin, una mezcla lquida de sustancias miscibles y voltiles en sus componentes individuales, o en algunos casos en grupo de componentes. Ejemplos de la destilacin son la separacin de mezclas como alcohol y agua en sus componentes; el aire lquido en nitrgeno, oxigeno y argn; y un crudo de petrleo en gasolina, keroseno, fuel-oil y aceites lubricantes. b) Absorcin de Gases Un vapor soluble contenido en una mezcla con un gas inerte, es absorbido mediante un lquido en el que el soluto gaseoso es ms o menos soluble. Un ejemplo tpico lo constituye el lavado mediante agua lquida, del amoniaco contenido en una mezcla amoniaco-aire. El soluto se recupera posteriormente del lquido mediante destilacin y el lquido de absorcin se puede reutilizar o desechar. c) Deshumidificacin La fase lquida es una sustancia pura que est constituida por el componente que se separa de la corriente gaseosa, o sea, que el disolvente y el soluto son la misma sustancia. Con frecuencia el gas inerte o vapor es prcticamente insoluble en el lquido. La separacin de vapor de agua del aire por condensacin sobre una superficie fra, y la condensacin de un vapor orgnico, tal como el tetracloruro de carbono, contenido en una corriente de nitrgeno, son ejemplos de deshumidificacin. En las operaciones de deshumidificacin el sentido de la transferencia es desde la fase gaseosa al lquido y se entiende como un caso particular de absorcin de gases. d) Extraccin lquido-lquido Llamada tambin extraccin con disolvente, en la que se trata una mezcla lquida con un disolvente que disuelve preferentemente a uno o ms componentes de la mezcla. La mezcla tratada en esta forma se llama refinado y la fase rica en disolvente recibe el nombre de extracto. El componente que se transmite desde el refinado hacia el extracto es el soluto, y el componente que queda en el refinado es el diluyente. e) Extraccin de slidos o lixiviacin El material soluble contenido en una mezcla con un slido inerte se diluye en un disolvente lquido. El material disuelto o soluto se puede recuperar posteriormente por evaporacin o cristalizacin. f) Cristalizacin\nMediante la formacin de cristales se separa un soluto de una solucin lquida dejando generalmente las impurezas en la masa fundida o en las aguas madres. Este mtido se utiliza para obtener cristales de alta pureza formados por partculas de tamao uniforme y aspecto atractivo.\nMtodos de separacin mecnicos La separacin mecnica se puede aplicar a mezclas heterogneas. Las tcnicas se basan en diferencias fsicas entre las partculas, tales como el tamao, la forma o la densidad. Se aplican para separar lquidos de lquidos, slidos de gases, lquidos de gases, slidos de slidos y slidos de lquidos. Existen procesos especiales donde se utilizan otros mtodos que no se estudiarn aqu. Estos mtodos especiales se basan en las diferencias entre la facilidad de mojado o en las propiedades elctricas, o magnticas de las sustancias. a) Tamizado El tamizado es un mtodo de separacin de partculas que se basa solamente en la diferencia de tamao . En el tamizado industrial se vierten los slidos sobre una superficie perforada o tamiz, que deja pasar las partculas pequeas, o finos , y retiene las de tamaos superiores, o rechazos . Un tamiz puede efectuar solamente una separacin en dos fracciones. Estas fracciones se llaman fracciones de tamao no especificado, porque aunque se conoce el lmite superior o inferior del tamao de las partculas que contiene, se desconoce su tamao real. b) Filtracin La filtracin es la separacin de partculas slidas contenidas en un fluido, pasndolo a travs de un medio filtrante, sobre el que se depositan los slidos. La filtracin industrial va desde el simple colado hasta separaciones ms complejas. El fluido puede ser un lquido o un gas; las partculas slidas pueden ser gruesas o finas, rgidas o flexibles, redondas o alargadas, separadas o agregados. La suspensin de alimentacin puede llevar una fraccin elevada o muy baja 40-5% en volumen de slidos. c) Procesos de sedimentacin por gravedad Separacin se slidos contenidos en gases y lquidos. Por ejemplo, las partculas de polvo pu eden retirarse de los gases por una gran variedad de mtodos. Para partculas slidas gruesas, mayores de unas 325 micras, es til una cmara de sedimentacin por gravedad. El aparato es una gran caja, donde en uno de sus extremos entra aire cargado de polvo y por el otro sale el aire clarificado. En ausencia de corrientes de aire, las partculas sedimentan en el fondo por gravedad. Si el aire permanece en la\ncmara durante un perodo de tiempo suficiente, las partculas alcanzan el fondo de la cmara, de donde se pueden retirar posteriormente.\nLa sedimentacin es una operacin unitaria consistente en la separacin por la accin de la gravedad de las fases slida y lquida de una suspensin diluida para obtener una suspensin concentrada y un lquido claro. Se pueden distinguir dos tipos de sedimentacin, atendiendo al movimiento de las partculas que sedimentan:\n- Sedimentacin libre: se produce en suspensiones de baja concentracin de slidos. La interaccin entre partculas puede considerarse despreciable, por lo que sedimentan a su velocidad de cada libre en el fluido. - Sedimentacin por zonas: se observa en la sedimentacin de suspensiones concentradas. Las interacciones entre las partculas son importantes, alcanzndose velocidades de sedimentacin menores que en la sedimentacin libre. La sedimentacin se encuentra retardada o impedida. Dentro del sedimentador se desarrollan varias zonas, caracterizadas por diferente concentracin de slidos y, por lo tanto, diferente velocidad de sedimentacin.\nDependiendo de cmo se realice la operacin, la sedimentacin puede clasificarse en los siguientes tipos: - Sedimentacin intermitente: el flujo volumtrico total de materia fuera del sistema es nulo, transcurre en rgimen no estacionario. Este tipo de sedimentacin es la que tiene lugar en una probeta de laboratorio, donde la suspensin se deja reposar. - Sedimentacin continua: la suspensin diluida se alimenta continuamente y se separa en un lquido claro y una segunda suspensin de mayor concentracin. Transcurre en rgimen estacionario. Se entiende por sedimentacin la remocin por efecto gravitacional de las partculas en suspensin presentes en el agua. Estas partculas debern tener un peso especfico mayor que el fluido. La remocin de partculas en suspensin en el agua puede conseguirse por sedimentacin o filtracin. De all que ambos procesos se consideren como complementarios. La sedimentacin remueve las partculas ms densas, mientras que la filtracin remueve aquellas partculas que tienen una densidad muy cercana a la del agua o que han sido resuspendidas y, por lo tanto, no pudieron ser removidas en el proceso anterior. La sedimentacin es, en esencia, un fenmeno netamente fsico y constituye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificacin. Est relacionada exclusivamente con las propiedades de cada de las partculas en el agua. Cuando se produce sedimentacin de una suspensin de partculas, el resultado final ser siempre un fluido clarificado y una suspensin ms concentrada. A menudo se utilizan para designar la sedimentacin los trminos de clarificacin y espesamiento. Se habla de clarificacin cuando hay un especial inters en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el inters est puesto en la suspensin concentrada. Las partculas en suspensin sedimentan en diferente forma, dependiendo de las caractersticas de las partculas, as como de su concentracin. Es as que podemos referirnos a la sedimentacin de partculas discretas, sedimentacin de partculas floculentas y sedimentacin de partculas por cada libre e interferida.\nSedimentacin de partculas discretas Se llama partculas discretas a aquellas partculas que no cambian de caractersticas (forma, tamao, densidad) durante la cada. Se denomina sedimentacin o sedimentacin simple al proceso de depsito de partculas discretas. Este tipo de partculas y esta forma de sedimentacin se presentan en los desarenadores, en los sedimentadores y en los presedimentadores como paso previo a la coagulacin en las plantas de filtracin rpida y tambin en sedimentadores como paso previo a la filtracin lenta. Sedimentacin de partculas floculentas Partculas floculentas son aquellas producidas por la aglomeracin de partculas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicacin de agentes qumicos. A diferencia de las partculas discretas, las caractersticas de este tipo de partculasforma, tamao, densidad-s cambian durante la cada. Se denomina sedimentacin floculenta o decantacin al proceso de depsito de partculas floculentas. Este tipo de sedimentacin se presenta en la clarificacin de aguas, como proceso intermedio entre la coagulacin-floculacin y la filtracin rpida. Sedimentacin por cada libre e interferida Cuando existe una baja concentracin de partculas en el agua, stas se depositan sin interferir. Se denomina a este fenmeno cada libre. En cambio, cuando hay altas concentraciones de partculas, se producen colisiones que las mantienen en una posicin fija y ocurre un depsito masivo en lugar de individual. A este proceso de sedimentacin se le denomina depsito o cada interferida o sedimentacin zonal. Cuando las partculas ya en contacto forman una masa compacta que inhibe una mayor consolidacin, se produce una compresin o zona de compresin. Este tipo de sedimentacin se presenta en los concentradores de lodos de las unidades de decantacin con manto de lodos.\n1.3.1 SEDIMENTACIN POR ZONAS En la figura 1 se representa el proceso de sedimentacin por zonas en una probeta. Este proceso consta de las siguientes etapas: en un principio el slido, que se encuentra con una concentracin inicial x0 (figura 1a), comienza a\nsedimentar (figura 1b), establecindose una interfase 1 entre la superficie de la capa de slidos que sedimentan y el lquido clarificado que queda en la parte superior (zona A). La zona por debajo del lquido clarificado se denomina zona interfacial (zona B). La concentracin de slidos en esta zona es uniforme, sedimentando toda ella como una misma capa de materia a velocidad constante Vs. Esta velocidad de sedimentacin puede calcularse a partir de la pendiente de la representacin de la altura de la interfase 1 frente al tiempo, tal y como se muestra en la figura 2. Simultneamente a la formacin de la interfase 1 y de la zona interfacial, se produce una acumulacin y compactacin de los slidos en suspensin en el fondo de la probeta, dando lugar a la denominada zona de compactacin (zona D). En esta zona la concentracin de slidos en suspensin es tambin uniforme y la interfase que bordea esta zona, interfase 2, avanza en sentido ascendente en el cilindro con una velocidad constante V.\nCoalescencia de interfases\nt = tc t=tu\ntc >t >0\nFigura 1. Proceso de sedimentacin por zonas.\nEntre la zona interfacial y la zona de compactacin se encuentra la zona de transicin (zona C). En esta zona la velocidad de sedimentacin de los slidos disminuye debido al incremento de la viscosidad y de la densidad de la suspensin, cambiando la concentracin de slido gradualmente entre la correspondiente a la zona interfacial y la de la zona de compactacin. Las zonas de compactacin e interfacial pueden llegar a encontrarse, producindose la coalescencia de las dos interfases anteriormente citadas, en el denominado momento crtico tc, desapareciendo la zona de transicin (figura 1c). En este momento el slido sedimentado tiene una concentracin uniforme Xc o concentracin crtica, comenzando la compactacin y alcanzndose,\nposteriormente, la concentracin final Xu (figura 1d). La velocidad de sedimentacin en el momento tc corresponde a un valor Vc dado por la pendiente de la tangente a la curva de sedimentacin en el punto C,\ntal y como se indica en la figura 2 donde Vc< Vs.\nAltura de la interfase (cm)\nC dh/dt = 0 Pendient e dh/dt = Vs Pendient e dh/dt = Vc\nTiempo de sedimentacin (min)\nFigura 2. Representacin grfica de la altura frente al tiempo.\n1.3.2. SEDIMENTADOR CONTINUO\nEl diseo de un sedimentador continuo puede realizarse a partir de los datos obtenidos en experimentos discontinuos. La sedimentacin continua se realiza industrialmente en tanques cilndricos a los que se alimenta constantemente la suspensin inicial con un caudal inicial Q0 y una concentracin inicial C0 (figura 3). Por la parte inferior se extrae un lodo con un caudal Qu y una concentracin Cu, normalmente con ayuda de rastrillos giratorios, y por la parte superior del sedimentador continuo se obtiene un lquido claro que sobrenada las zonas de clarificacin (A), sedimentacin (B-C) y compresin (D) que pueden distinguirse en la figura 3. En un sedimentador continuo, estas tres zonas permanecen estacionarias.\nQ0, C0 Suspensin diluida\nA B-C D Qu, Cu Suspensin concentrada\nFigura 3. Sedimentador continuo.\nEl procedimiento a seguir para disear sedimentadores que operen en condiciones de sedimentacin por zonas es el siguiente: 1. Calcular el rea de la superficie mnima que se requiere para conseguir la clarificacin del slido. 2. Calcular el rea de la superficie mnima que se requiere para conseguir el espesamiento del slido y alcanzar la concentracin deseada. 3. Seleccionar la mayor de estas dos reas como rea de diseo para el sedimentador.\n1.3.3 DETERMINACION DEL AREA MINIMA REQUERIDA PARA CONSEGUIR LA CLARIFICACION El rea mnima requerida Ac para la clarificacin depende de la velocidad Vs para la que las partculas en suspensin sedimentan antes de alcanzar la concentracin crtica interfacial Xc. En condiciones de caudal constante, la velocidad del clarificado que rebosa por la parte superior del sedimentador, o vertedero, no debe exceder de Vs partculas y la clarificacin. Por lo tanto, el rea mnima requerida para la clarificacin Ac puede calcularse a partir de la expresin: Ac = Qe / Vs  si se desea evitar el arrastre de las\n3 en la que Qe es el caudal (m /s), Vs es la velocidad de sedimentacin por zonas (m/s) y Ac 2 el rea mnima requerida para la clarificacin (m ). El valor de la velocidad en la zona de sedimentacin libre, Vs, puede calcularse a partir de la pendiente de la tangente de dicha zona de las curvas de sedimentacin, tal y como se muestra en la figura 2. El valor de t se puede leer directamente de la abcisa en el punto B. Vs en la ecuacin (1) corresponde a la velocidad a la cual las partculas en suspensin sedimentan antes de alcanzar la concentracin crtica Xc y viene dada por la pendiente de la tangente AB de la curva correspondiente a la concentracin inicial X0: Vs = 0A / 0B = H0 / t (m/s) \nESPESAMIENTO DEL SLIDO. El hecho de que el rea de la seccin del sedimentador pueda calcularse para asegurar la clarificacin de la suspensin no significa que se alcance la concentracin deseada de slido en la disolucin de salida, Xu. Generalmente el rea de la seccin requerida para el espesamiento suele ser mayor que la requerida para la clarificacin. El procedimiento desarrollado por Yoshioka y Dick para la determinacin de la seccin mnima requerida para el espesamiento se basa en las siguientes consideraciones: En primer lugar ha de considerarse que los ensayos de sedimentacin llevados a cabo en el laboratorio no corresponden a un funcionamiento en continuo (figura 3). La capacidad del sedimentador discontinuo para arrastrar los slidos a su parte inferior, con una concentracin Xi, en funcionamiento discontinuo, viene dada por: GB = Xi Vi en la que: 2 GB = caudal de slido (kg/m s) 3 Xi = concentracin de slido en disolucin (kg/m ) Vi = velocidad de sedimentacin en la zona para una concentracin Xi (m/s). A partir de la ecuacin  puede obtenerse la curva de flujo discontinuo: en la figura 4 se representa una curva tpica G en funcin de X. Esta curva presenta un punto mximo debido a que la velocidad de sedimentacin disminuye segn se incrementa la concentracin de la suspensin. \nG (kg/m2s) B Curva de flujo discontinuo Vu A\nVi xi X (kg/m3) xu\nFigura 4. Procedimiento grfico para determinar GT. A concentraciones muy elevadas, cuando la suspensin se aproxima a una posicin de equilibrio, Vi 0 y, por lo tanto, segn la ecuacin , GB 0. Por otro lado,\na concentraciones muy bajas, cuando Xi 0, la ecuacin  indica que GB tambin se aproxima a 0. Esto sugiere que se debe alcanzar un mximo para GB en alguna concentracin intermedia Xi, lo que explica la forma de la curva de flujo discontinuo. Consideremos ahora la sedimentacin que realmente se produce en un sedimentador continuo. Los slidos se transportan hacia la parte inferior tanto por gravedad como por el movimiento que resulta por la separacin del slido en el fondo del sedimentador. La ecuacin de flujo total ser la siguiente: GT = GB + Gu en la que: \n2 GT = flujo total de slidos (kg slidos / m s).\n2 GB = flujo de slidos en funcionamiento discontnuo (kg slidos / m s). 2 Gu = flujo de slidos que sale al exterior (kg slidos / m s). El trmino Gu puede escribirse tambin: Gu = Xi Vu \ndonde Vu es la velocidad del slido debida a la extraccin que se hace por la parte inferior (m/s). El flujo total GT puede hacerse variar por el diseador controlando Vu ya que est determinado por el caudal de bombeo de extraccin. Sustituyendo en la ecuacin  los valores de GB y Gu dados por las ecuaciones  y  se obtiene: GT = XiVi + XiVu \nSi pudiera obtenerse un valor GT tal que se obtuviese el valor deseado de Xu, es decir, de la concentracin de slido de la disolucin de salida del sedimentador, la mnima seccin At del sedimentador en continuo requerida para el espesamiento del slido podra obtenerse rpidamente a partir de: M kg slidos / s\n=2 m 2\nG T kg slidos / m s\nen la que M = Q0 X0, siendo Q0 el caudal del influente y X0 la concentracin de slidos en esta corriente. Para obtener el valor de GT a partir de la curva de flujo discontinuo de la figura 4, se seala en el eje de abcisas el valor Xu o concentracin deseada de slidos en la disolucin a extraer, especificada por el diseador. Desde Xu se traza una tangente a la curva de flujo discontinuo tal y como se indica en la figura. P es el punto de tangencia. La interseccin de esta tangente con el eje de ordenadas nos permite establecer la distancia OB, que corresponde al\ncaudal de slidos lmite (GT) que puede permitirse para obtener la concentracin de la disolucin de salida Xu. Esto puede concluirse considerando los pasos que se indican a continuacin: Paso 1. Considerar el punto de tangencia T, correspondiente a la abcisa Xi. La ordenada del punto de tangencia (distancia 0A) es igual a GB. Si se traza una lnea recta que una el origen 0 con el punto de tangencia T, la pendiente de esta lnea es igual a Vi puesto que: 0A = 0Xi tg Teniendo en cuenta la ecuacin : GB = Xi Vi resulta que Vi = tg . Paso 2. De la figura 4 se puede deducir que: GB = Xi tg \nB = Xu tg Considerando ahora la velocidad de salida de slido Vu: Vu = Qu / At\nMultiplicando simultneamente numerador y denominador de la ecuacin anterior por Xu se transforma en la siguiente: Vu = Qu Xu / At Xu \nPor otra parte, el balance de materia para slidos en suspensin en el clarificador nos permite obtener la siguiente expresin: Q0 X0 = M = Qu Xu + Qe Xe \nTeniendo en cuenta que para un sedimentador bien diseado la prdida de slidos con el lquido que rebosa o lquido clarificado (Qe Xe) debe ser despreciable, una forma aproximada del balance de materia podra ser: Q0 X0 = M Qu Xu Utilizando la ecuacin , la ecuacin  nos permite escribir: Vu Q0 X0 / At Xu = M / AtXu A partir de la ecuacin  se puede obtener: M = At Gt Sustituyendo este valor en el numerador de la ecuacin  y simplificando: Vu = GT / Xu de donde: GT = Xu Vu     \nComparando las ecuaciones  y  se puede deducir que la pendiente de la lnea\nBX u de la figura 3 es igual a la velocidad de salida de slido Vu y que la interseccin en el punto\nB da un valor igual al flujo total lmite GT. Teniendo en cuenta que, a partir de la ecuacin  GT = GB + Gu, se deduce que la distancia vertical AB en la figura 3 debe ser igual al valor Gu del caudal o flujo de los slidos extrados. Por lo tanto, el procedimiento grfico para determinar la seccin mnima At que se requiere para el espesamiento, debe ser el siguiente: Construir la curva de flujo de circulacin de slidos en discontinuo a partir de la ecuacin  utilizando el valor de Vi obtenido a partir de los ensayos de laboratorio en discontinuo para diferentes concentraciones de slidos Xi.\nA partir del valor especfico de la concentracin del slido extrado Xu, en la abcisa, trazar una tangente a la curva de circulacin de slidos. La interseccin de esta tangente con el eje de ordenadas nos dar el flujo total de slidos GT.\nCalcular tanto el rea mnima requerida para la clarificacin Ac as como el rea mnima requerida para el espesamiento At. Se seleccionar la mayor de las dos como rea en la que se basar el diseo del sedimentador.\n1.3.5. INSTALACION EXPERIMENTAL Consta de una serie de probetas de vidrio cilndricas graduadas que contienen suspensiones de carbonato clcico en agua de diferentes concentraciones. A sta se ha aadido un colorante soluble con el fin de apreciar mejor la separacin entre la zona de lquido claro y la zona que ocupa la suspensin (figura 5).\nFigura 5. Instalacin experimental.\nPROCEDIMIENTO OPERATIVO Agitar la probeta hasta conseguir homogeneizar toda la suspensin. Se coloca la probeta en un plano horizontal, sin vibraciones y se comienza a medir la altura de la interfase 1 a diferentes tiempos de sedimentacin. El proceso es inicialmente rpido, por lo que debern tomarse medidas a intervalos pequeos de tiempo. Posteriormente dichos intervalos podrn ser mayores. Las medidas se tomarn para un tiempo de 60 minutos: los primeros 15 minutos se anotar la altura de la interfase cada minuto, posteriormente hasta los 25 minutos se har cada 2 minutos y el tiempo restante, hasta los 60 minutos, cada 5 minutos. Se representar grficamente hL frente a t.\nRESULTADOS Y DISCUSION Se representar la altura del slido frente al tiempo en cada momento. Esta curva deber trazarse con trazo fino y de forma precisa ya que de su correcta construccin dependen en gran medida las desviaciones y falta de exactitud de los clculos posteriores. La obtencin de las pendientes deber hacerse con la mxima precisin posible, nica forma de evitar la dispersin de puntos en las posteriores representaciones grficas. Para dibujar la curva de flujo discontinuo, se dispondr de los datos de GT obtenidos de los experimentos a diferentes concentraciones que ha realizado. Para disponer de un mayor nmero de puntos se debern emplear tambin los datos obtenidos por otros compaeros para otras concentraciones.\nCAPITULO III. BIBLIOGRAFIA Culp, G. L.; Hansen, S. y Richardson, G. High-rate sedimentation in water treatment works. Journal AWWA, 60 (6), junio, 1968, pp. 681-698. Culp, G. L.; Hsiung, K. y Conley, W. R. Tube clarification process operating experiences. Journal of the Sanitary Engineering Division, 95(SA5), octubre, 1969, pp. 829-847. Degremont. Manual tcnico del agua. Degremont, 1973. Di Bernardo, Luiz. Sedimentacin convencional y laminar. Copias para el curso de Maestra de la Facultad de Ingeniera Ambiental de la UNI. Lima, 1988. Apuntes de las clases del Ing. BLUME (Per) en el curso sobre "Diseo de Plantas Modernas de Tratamiento de Agua", llevado a cabo en la U.N.S., Baha Blanca en 1973. "Mecnica de Fluidos y mquinas Hidrulicas", Mateix. Sedimentadores de Placas; de la "Empresa de Telfono, Agua Potable y Alcantarillado de CUENCA, ECUADOR; XIII Congreso de Ingeniera Sanitaria, ASUNCIN, PARAGUAY, 1973. "Sedimentacin Acelerada", KUAN M. YAO; Congreso de Ingeniera.Sanitaria, ASUNCIN, PARAGUAY, 1973.\nDocumentos similares a Pigmentos de Los Alimentos\nObtencion de Pectinas de Citricos.\nMás de Javier Zb\nYahtzee 2004 Spanish\nAngio TC torax PUC.docx\nConstruccion de Sexo y Genero Desde La Edad Media\nFinal de Investigacion de Post Grado Dr. Zoila Duran\nAnemiasunacorrelacionentreclinicaylaboratorio 130107105329 Phpapp02\nDiferencia Suicidio y Homicidio