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Mermeladas. FORMULACIÓN DE MERMELADA Y BOCADILLO Definición Importancia del pH, balance de pectina y edulcorante en la formación del gel Balance para formulación de mermelada y bocadillo de frutas Para la preparación de mermeladas se puede utilizar fruta fresca o conservada. En el caso de la fruta fresca, se realizan las etapas de recepción, selección, clasificación, lavado, desinfección, pelado, corte y despulpado, quedando de esta manera lista la pulpa para ingresar a la etapa de concentración. Cuando se emplea fruta sulfatada, es necesario realizar primero un desulfitación. Para ello se hierve con un 20% de agua y se calienta durante 5-10 minutos hasta eliminar no menos del 90% del anhídrido sulfuroso presente. Una vez obtenida la pulpa se debe verificar la concentración de sólidos solubles y el pH (a fin de determinar la necesidad o no de adicionar un ácido o una base para ajustarlo a las condiciones óptimas). A continuación se calcula la proporción de los distintos componentes del producto, es decir, su formulación; esta dependerá básicamente del producto que se desea obtener: grados Brix finales y porcentaje de fruta. Conocer anticipadamente el peso final de una mermelada, a partir del peso inicial de fruta, permitirá demás: · Preparar los envases necesarios para toda la mermelada. · Calcular la cantidad de pectina que eventualmente hay que agregar. · Planificar el proceso de producción. Después la mezcla se enfría rápidamente hasta no menos de 2.1.4 Características del gel en la mermelada CONSISTENCIA DE
Continuidad de la estructura Rigidez de la estructura
% de Pectina pH % SS
0.5 1.0 1.5 2.8 3.2 3.6 58 65 70 O gel O no gel O cris- P duro P gel débil P tali- T T T za- I I I ción M M M O O O FUNDAMENTOS
La mermelada y el bocadillo son considerados una pasta sólida obtenida por cocción de una mezcla de pulpa de fruta(s) y azúcares, cuya diferenci estriba en los grados bix finales de cada uno, mientras la mermelada presente 65°Brix finales el bocadillo presenta 75-78°Brix. Tradicionalmente en Colombia se prepara bocadillo de guayaba, aunque tecnológicamente se puede preparar a partir de cualquier fruta, puede estar moldeado en capas definidas de producto preparado con guayaba de las variedades rosada y blanca. Para cualquiera de los dos productos debe tener sabor, aroma, y color característicos y una consistencia que permita cortarse sin perder la forma y textura. No debe contener materias extrañas ni mostrar señales de revenimiento. Los ingredientes básicos para este tipo de poductos son pulpa de fruta y azúcares pectina acido para ajustar el pH para la gelificación y eventualmente agua Estas conservas preparadas a partir de frutas que permite aprovechar los excedentes de frutas cuando viene la época de cosecha. La estabilidad de este producto se debe fundamentalmente al pH ácido de la pulpa, al proceso térmico y a la alta concentración de sólidos que posee luego de su preparación, durante el proceso de concentración se le calienta a temperaturas superiores a INGREDIENTES.
Frutas La pulpa debe provenir de variedades de frutas cuyas características fisicoquímicas aporten un adecuado contenido en pectinas y sustancias aromáticas apropiadas. El estado de madurez de la fruta determinará el contenido de estas sustancias. Las guayabas verdes o pintonas no han desarrollado el aroma, el color ni la calidad de pectina adecuados, la guayaba sobremadura producirá una pasta de consistencia blanda. El tamaño de partícula obtenido en la pulpa influirá en la textura y apariencia del bocadillo. El grano fino permitirá obtener un producto de color uniforme y textura suave; el de grano grueso dará un bocadillo con puntos negros y su textura será áspera
Para la mermelada se emplean cualquier fruto, mientras para bocadillo se utiliza guayaba generalmente de las variedades rosada y la blanca. Hoy en día se han desarrollado variedades de guayaba que poseen mayores sólidos solubles y acidez y menor contenido de semillas. La variedad "guayabagria" es más ácida que la común y se producen en el Chocó y el valle; tiene semillas relativamente grandes pero en poca cantidad y muy rica en vitamina C. Existe también la guayaba feijoa, de clima frío, que resiste temperaturas inferiores a Azúcares (Carbohidratos edulcorantes)
Generalmente más del 40% del peso total en la mermelada y 80% del total de los sólidos en un bocadillo es azúcar. Además del efecto edulcorante, el azúcar tiene otras funciones en productos como los bocadillos y otros similares. · Contribuye al aporte en los sólidos solubles, cuyo efecto es esencial en la estabilidad física, química y microbiológica. · Mejora el cuerpo y la palatabilidad. · Mejora la apariencia, color y brillo · Hace posible la gelificación con pectinas de alto metoxilo La sacarosa, obtenida de la caña de azúcar, es el edulcorante más importante usado por la industria productora de bocadillo. En otros países está creciendo el interés por reemplazar esta sacarosa por otros edulcorantes, provenientes de la hidrólisis de almidones. Las moléculas de almidón son cadenas compuestas por unidades de dextrosa (glucosa). Por tratamientos con ácidos o enzimas es posible romper (hidrolizar) los enlaces entre las unidades de glucosa. El producto resultante es una mezcla de azúcares (de 3 o mas unidades de dextrosa), maltosa (2 unidades de dextrosa) y dextrosa. La relación entre los respectivos componentes de azúcares depende principalmente del tiempo de reacción y entonces es posible producir variaciones en los tipos de jarabes de glucosa o jarabes de maíz. Por posteriores procesos enzimáticos, es posible transformar la glucosa en fructosa y obtener varios "jarabes de fructosa" de acuerdo al grado de transformación, también es posible transformar los azúcares del jarabe de glucosa en el correspondiente alcohol de azúcares (principalmente sorbitol). Este producto es tolerado por diabéticos. Composición típica de los hidrosilados de almidón. (% materia seca)
Las consideraciones para sustituir la sacarosa con otros carbohidratos edulcorantes puede aumentar por razones de precio y de mercado, pero existen otros motivos que también son decisivos: 1. Contrarrestar la tendencia a la cristalización. 2. Obtener el gusto deseado 3. Producir bocadillos u otros productos dietéticos. Es importante establecer si sustituir la sacarosa por otros edulcorantes pueden cambiar las propiedades de gelificación. Cristalización La cristalización se produce cuando los sólidos solubles alcanzan valores superiores a los 65%. Se presenta fundamentalmente durante el almacenamiento a bajas temperaturas y en ambientes de baja humedad. La razón para la cristalización se debe generalmente porque el límite de solubilidad de la sacarosa se ha excedido. Para evitar la formación de soluciones supersaturadas es importante limitar la cantidad de cada azúcar de acuerdo a su solubilidad. El problema es complicado por el hecho de que los límites de solubilidad de cada azúcar son afectados por la cantidad y tipo de otros azúcares presentes en los productos como el bocadillo. Una posible solución es sustituir por glucosa alrededor de un 15% de sacarosa en la formulación, así se elimina la tendencia a la cristalización. Poder edulcorante Los azúcares superiores tienen un bajo efecto edulcorante. La dextrosa y el sorbitol son menos dulces que la sacarosa, mientras la fructosa es el más dulce entre los carbohidratos comúnmente usados. Comparación del sabor dulce y solubilidad de varios carbohidratos edulcorantes
Ácidos Las frutas presentan amplias variaciones en su contenido de ácidos y valores de pH. Esto es debido a la capacidad buffer de las pulpas y las diferencias que están presentes en las varias especies de frutas, y aún en una misma especie solo que por efecto de su grado de madurez, condiciones agronómicas y operaciones postcosecha a las que se sean sometidas. La cantidad de ácido que se requiere adicionar para ajustar el pH se calcula mediante una titulación de una cantidad exacta de pulpa, con una solución valorada del ácido que se espera emplear. Asi por ejemplo, la piña que tiene un pH cercano a 3.4 requiere 4.6 ml de solución del 50% w/v de ácido cítrico por kg de pulpa, para reducir el pH. La fresa de pH Pectinas Como el almidón o la celulosa, las pectinas son carbohidratos presentes en todas las plantas. Estas y la celulosa son las responsables de las características estructurales en la planta, y contribuyen a comunicar la textura firme a las frutas a pesar de contener cerca del 90% en agua. El ácido galacturónico y su respectivo ester metílico son el principal constituyente de las pectinas. Se forma un polímero de estas moléculas en cadenas lineares que contienen entre Según el grado de metoxilación, la pectina logrará una velocidad diferente de gelificación en función de la temperatura. Las pectinas rápidas, de alto grado de metoxilación (aprox. 73%) gelifican a temperaturas superiores a La gelificación con pectinas de alto metoxilo se favorece al aumentar el grado de esterificación, al reducir el pH y al aumentar la cantidad de sólidos solubles. Las pectinas se conservan mejor en estado sólido, a bajas temperaturas, en ausencia de microorganismos o en solución con pH ácido (2.5-4.5). Disolución y adición de la pectina La pectina debe estar completamente disuelta para asegurar su completa utilización y prevenir gelificación no homogénea. La completa disolución requiere dispersión sin formación de grumos, que son muy difíciles de disolver. La pectina no se disuelve en medios donde las condiciones adecuadas no existan. Pectinas de alto metoxilo disminuyen su solubilidad en medios de altos grados brix. Se recomienda disolverla en soluciones acuosas menores de 20 Bx. Es preferible que el medio donde se disolverá la pectina haya sido calentado, preferiblemente a temperaturas cercanas a CONSERVACION
Los productos altamente concentrados en sólidos presentan tres condiciones que le son adversas a los microorganismos para su desarrollo: 1. el producto posee un pH menor de 4,0; 2. ha sido sometido a un proceso térmico fuerte, ya que se ha mantenido durante más de 15 minutos a temperaturas entre 3. su bajo contenido en agua y alta presión osmótica son adversos al desarrollo de microorganismos. Los cuales requieren medios altamente húmedos pues poseen un contenido corporal de agua alrededor de 70% y en contacto con el producto sufrirá una deshidratación osmótica que lo limitaría en su desarrollo. Sin embargo, se ha comprobado que el deterioro de los productos es causado principalmente por la infección con levaduras y hongos capaces de crecer en un medio de bajo pH y una concentración alta de azúcares. La mayoría de hongos y levaduras no pueden crecer a niveles de actividad del agua alrededor de 0.9 correspondiente a una concentración de sacarosa del 60%. No obstante, ciertas especies denominadas microorganismos osmófilos, pueden crecer en medios de mayor concentración, con aw de 0.6. Los hongos y levaduras pueden llegar al producto en las frutas, por el medio ambiente donde se procesan y almacenan, o en los cierres defectuosos de los empaques. Otra causa de contaminación, después del empaque, es la humedad ambiental en que se coloca el producto durante el reposo, luego de elaborado. Una elevada humedad relativa produce una condensación del agua sobre la superficie y una consiguiente disminución de la aw , con lo que se propicia el desarrollo microbiano. La mejor alternativa de conservación, cuando se prevé la presencia de microorganismos capaces de desarrollarse, es el uso de agentes conservantes los más usados son el ácido benzóico y el sórbico, de forma separada o en mezcla. Ambos ácidos son efectivos en su forma no disociada; de esta manera pueden penetrar la membrana celular de los microorganismos e interferir con el sistema enzimático de la célula y detener su desarrollo. FORMULACION DE INGREDIENTES
Para llegar a una determinada formulación de mermelada o bocadillo se deben conocer las características de cada uno de los ingredientes. A continuación se presenta un ejemplo concreto y se describen los pasos detallados a seguir para establecer la formulación de ingredientes. 5. PROCESO DE CONCENTRACIÓN La elaboración de bocadillo y otro tipo de conservas similares requiere procesos de concentración mediante la aplicación de calor debido a las siguientes razones: El proceso de preparación, mezcla y concentración de ingredientes para la obtención del producto se realiza de la siguiente manera: 1. Establecimiento de la cantidad y características del producto final que se planea preparar. 2. Obtención, caracterización (°Bx, pH y contenido de pectina) y pesado de la pulpa de fruta 3. Cálculo de cantidad de pulpa, azúcares, ácido y pectina necesarios. 4. Mezcla de toda la pulpa (-10%) y el azúcar necesarios para obtener una masa con 25°Brix 5. Mezcla de la cantidad de pectina que se necesita adicionar con la cantidad de sacarosa que le 6. Preparar la cantidad de ácido requerido para llevar la masa de bocadillo a un pH de 3.6-3.7. 7. Calentar la pulpa de 18 Bx hasta cerca de 60- 8. Evaporar vigorosamente la masa de pulpa-azúcar-pectina hasta alcanzar cerca de los 30 Bx. 9. Adicionar lentamente y con agitación el resto de azúcares calculado (sacarosa y glucosa o jarabe invertido). 10. Agregar la mezcla azúcar-pectina a la pulpa de 55°Bx lentamente y con agitación, así se aumenta la garantía de disolver toda la pectina. 11. Determinar los Brix y si no ha alcanzado los 65-75°Bx, calentar con cuidado hasta alcanzarlos. 12. Agregar la solución de ácido con la agitación vigorosa que garantice su distribución homogénea. 13. Ratificar los °Brix finales . 14. llenar los recipientes preparados para la gelificación final, frascos de vidrio para mermelada y proceder a esterilización comercial y choque térmico, para el bocadillo se lleva a moldes para dejar enfriar 15. para el bocadillo el reposo debe ser de 16 horas en un ambiente fresco, higiénico y seco, pesar y retirar las lonjas de bocadillo de los recipientes y proceder a cortar en trozos establecidos. 16. Empacar en películas adecuadas u otro material escogido que garantice higiene, barrera contra la humedad y facilidad de manejo. 17. Realizar un control de calidad sobre todo en su textura de pasta cortable y en sus características de sabor y color. PRECAUCIONES
La exposición prolongada a altas temperaturas durante las operaciones de cocción y llenado deben ser prevenidas, ya que el calor tiene los siguientes efectos indeseables: · Pérdidas de aroma y sabor · Pérdidas de color · Inversión de la sacarosa y reacciones de oscurecimiento. La legislación está restringiendo el uso de aditivos para mejorar el color, aroma o sabor, de forma que hay necesidad de protegerlos durante su elaboración. Es por esto que resulta crítico controlar los tiempos y temperaturas de proceso. Los tratamientos térmicos deben ser lo suficientes para asegurar la estabilidad y razonable homogenización de ingredientes. La exposición adicional del bocadillo a altas temperaturas debe ser minimizado, el azúcar deberá ser agregado a la pulpa de fruta lo antes posible del calentamiento para prevenir una degradación intensa de los componentes del aroma, sabor y color. CONTROL DE CALIDAD
Control de sólidos solubles: El bocadillo debe poseer un mínimo de 75 grados Brix o porcentaje de sólidos solubles expresados en sacarosa) leídos en refractómetro a Control de pH: Se determina mediante el pH-metro apropiado, es decir que pueda ser introducido en materiales viscosos y con textura de pasta como el bocadillo. Este valor cambia mucho con la temperatura, por lo que debe ser siempre ajustada a Evite medir el pH con el electrodo húmedo, ya que la dilución que se establece entre la muestra y el electrodo cambia la verdadera lectura de pH. Control de la inversión de la sacarosa: La reacción que se produce durante el procesamiento y almacenamiento del bocadillo o mermeladas es la siguiente: Problemas de Textura: Las causas de una gelificación débil en bocadillos o mermeladas con pectinas de alto metoxilo, se pueden corregir mediante las siguientes alternativas: POSIBLE CAUSAS: 1. Pectina no disuelta Control y corrección de sinéresis. El uso de pectinas en un bocadillo u otra clase de conserva tiene 2 propósitos: Obtener una textura gelificada deseada y Ligar agua Si el efecto de ligar agua no se obtiene completamente, el gel final presentará una tendencia a contraerse y exudar líquidos. Este fenómeno se conoce como sinéresis. La sinéresis en la mayoría de las veces un signo de un método inadecuado de producción o provenir de propiedades particulares de las frutas empleadas. Algunos de los factores mas comunes que llevan a la sinéresis y sugerencias para superar el problema se presentan a continuación. CAUSAS DE SINERESIS 1.Pre-gelificación de la pectina
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