INTRODUCCIÓN   

La actividad del agua es un parámetro relacionado con el contenido de agua de un alimento, concretamente con el agua disponible o no ligada al soluto. Es un parámetro determinante en su vida útil, ya que es indicativo del agua disponible para el crecimiento de microorganismos y la actividad enzimática durante la conservación del alimento. Su determinación es importante, tanto en la industria como en el laboratorio, debido a que es uno de los parámetros esenciales para determinar el método y el tiempo de conservación de elección para cada alimento (Cardona Serrate, 2018). La elaboración de mermeladas es una forma eficaz para reducir la actividad de agua propia de las frutas (Martínez, 2009). La condición esencial para la conservación de la mermelada es reducir el contenido en agua tal grado que no puedan crecer los microorganismos causantes de la intoxicación alimentaria. Estos productos se conocen como alimentos de humedad intermedia; este principio de la supresión de actividad de agua se usa ahora con otros productos alimenticios (Altamirano, 2014).

Formalmente, las mermeladas se definen como aquellos productos de consistencia pastosa, semisólida o gelatinosa, obtenido por cocción y concentración de una o más frutas enteras, concentrados de frutas, pulpas de frutas, jugos de frutas o sus mezclas, al que se ha adicionado edulcorantes naturales, con la adición o no de aguay aditivos permitidos por la legislación nacional vigente (ICONTEC, 2007). En general los geles de pectina de frutas o jaleas se preparan hirviendo jugo de fruta (con o sin pectina y ácido añadido) al que se agrega una cantidad apropiada de azúcar. Esta jalea ideal requiere un adecuado equilibrio entre los cuatro principales constituyentes, pectina, ácido, azúcar y agua, cada uno de los cuales cumple una función específica. La pectina es el ingrediente clave en este tipo de producto. Cierto número de frutas son buenas fuentes de pectina de alta calidad y de ácido. Tales como las manzanas agrias, zarzamora, grosellas, uvas, guayabas, limones, naranjas, membrillos. Las otras como duraznos, peras y todas las frutas sobremaduras son deficientes en pectina y acidez, por lo que es menester utilizar pectina comercial (Altamirano, 2014; Martínez, 2009).

La pectina es el principal agente gelificante usado en la industria alimentaria, principalmente en la elaboración de mermeladas, junto al azúcar y los ácidos formará el gel característico de la mermelada, reduciendo el tiempo de cocción y aumentando el sabor a fruta fresca, es una fibra natural que se encuentra principalmente en la piel de las frutas, este se comercializa en polvo y debe encontrarse etiquetado como pectina o pectina amina (E-400), siendo siempre almacenado en un lugar fresco cerrado y seco. De igual forma, se hace necesario el uso de ácido cítrico como conservante, denominado como E-330 en la industria alimenticia, su función principal es regular el pH entre 3.25 y 3.75, además aumenta la capacidad gelificante, transparencia, y coloraciones brillantes debido a la reducción de pardeamiento y oxidación (Sanz, 2021).En la Figura 1 se puede observar la estructura polimerizante de los anillos de pectina.

La cocción elimina de manera importante las formas vegetativas de microorganismos y la mayoría de esporuladas, y las condiciones finales (acidez, concentración de azúcares, etc.) dificultan en gran manera su proliferación; sin embargo, las mermeladas son susceptibles de ataque por levaduras y mohos, hecho que se relaciona con los valores de actividad de agua (Cardona Serrate, 2018; Iuit-González, Betancur-Ancona, Santos-Flores, & Cantón-Castillo, 2019; Martínez, 2009).

El objetivo de este ensayo experimental es obtener mermelada de frutas siguiendo la norma técnica correspondiente en el Laboratorio de Tecnología de Alimentos de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador, la elaboración de este producto tiene por fin evaluar la importancia de la actividad de agua en la conservación de los alimentos, reconocer los principios de la deshidratación y concentración como métodos de reducción de actividad de agua e identificar los factores que influyen en la disminución de la actividad de agua.

DIAGRAMA DE FLUJO

CÁLCULOS PREVIOS

(no se describen en esta práctica)

• Norma Técnica Recomendada

NTE INEN 419 Primera revisión 1988-05
CONSERVAS VEGETALES MERMELADA DE FRUTAS REQUISITOS

https://ia904706.us.archive.org/35/items/ec.nte.0419.1988/ec.nte.0419.1988.pdf

RESULTADOS OBTENIDOS

Tiempo de cocción	Grados brixs
O min	7.3
25 min	85

7.3 grados brixs = 7.3% de azúcar de la cantidad total de fruta (663.21 g).

48.41 gr de azucar.

Relación 50/50, fruta/azúcar para mermeladas
663.21 g – 48.41 g = 614.8 gr de azúcar (completamos la cantidad de azúcar para obtener una relación 663.21 gr de fruta/ 663.21 g de azúcar).

Al cabo de terminar la cocción se generó una mermelada con 85 grados brix como se muestra en la tabla 1.

ESPECIFICACIONES DE CALIDAD

De acuerdo a la norma INEN 419 las mermeladas de frutas deben cumplir con los siguientes requisitos:

1. La materia seca total de la mermelada debe ser, por lo menos 3° o más elevada que los azúcares totales
2. El producto estará exento de sustancia colorantes, saborizantes y aromatizantes artificiales y naturales extraños a la fruta.
3. Se podrán añadir al producto las siguientes sustancias:

3.1 Pectina, en la proporción necesaria de acuerdo con las prácticas correctas de fabricación.

              3.2 Ácido cítrico, L-tartático o málico, solos o combinados, en las cantidades necesarias para ayudar a la formación del gel, de acuerdo con las prácticas correctas de fabricación.

              3.3 Preservantes, benzoato sódico, ácido sórbico o sorbato potásico solos o combinados, sin exceder del límite indicado en la Tabla 1.

              3.4 Antioxidante. Ácido ascórbico en la proporción indicada en la Tabla 1.

              3.5 Edulcorantes. Azúcar refinado, azúcar invertido, dextrosa o jarabe de  glucosa. No se permite el uso de edulcorantes, artificiales.

             3.6 Antiespumantes permitidos. No más de la cantidad necesaria para inhibir la                          formación de espuma, de acuerdo a las prácticas correctas de fabricación.

• La mermelada presentará un color característico de la variedad o variedades de fruta empleada, distribuido uniformemente en toda su masa y libre de coloraciones extrañas por oxidación, elaboración defectuosa, enfriamiento inadecuado y otras causas.
• El olor y sabor serán los característicos del producto, con ausencia de olores y sabores extraños.
• El límite máximo de materias vegetales extrañas inocuas permitidas en la mermelada, será el indicado en el cuadro 1.

Mermelada de mora	Pedúnculos en 3000 g	Receptáculos en 3000 g	Sépalos en 3000 g	Otras materias vegetales extrañas en 3000 g
	2	2		2
Mermelada de frutilla	Pedúnculos en 1000 g	Receptáculos en 3000 g	Sépalos en 3000 g	Otras materias vegetales extrañas en 3000 g	Frutas dañadas en 500 g
	3	2	12	2	8
Mermelada de piña	Cascara y ojos en 500 g	Fruta dañada o manchada en 250 g	Semillas en 250 g
	4	4	6
Mermelada de naranja	Semillas en 500 g	Cascara manchada en 500 g	Otras materias vegetales extrañas en 3000 g
	1	4	1
Mermelada de durazno	Fragmentos de carozo en 500 g	Pieles o cascaras en 500 g	Fruta dañada en 500 g	Otras materias vegetales extrañas en 1000 g
	2	3	5	4
Mermelada de guayaba	Semilla en 500 g	Hojas en 500 g	Otras materias vegetales extrañas en 500 g
	5	2	1
Mermelada de menbrillo	Pedúnculos en 1000 g	Hojas en 1000 g	Semillas en 1000 g	Otras materias vegetales extrañas en 1000 g
	2	3	2	2

• Cuando la unidad de tolerancia sea mayor que el contenido neto en gramos de los envases individuales, se sumará la masa de varios envases para llegar a la cantidad requerida de mermelada. Por ejemplo: en un lote que consiste de envases de aproximadamente 500 g de masa, y con un cierto defecto permitido en 3000 g, tal defecto estará permitido en un total de no más de 6 envases.
• El producto debe estar exento de almidones, féculas y otros gelificantes que no sea la pectina.
• La mermelada cumplirá, además, con lo especificado en la Tabla 1.
• El producto debe presentar ausencia de microorganismos osmofílicos y xerofílicos por gramo de producto en condiciones normales de almacenamiento; y no deberá contener ninguna sustancia originada a partir de microorganismos, en cantidades que puedan representar un riesgo para la salud.
• El límite máximo de impurezas minerales permitido en la mermelada de piña, naranja, durazno, guayaba y membrillo es de 0,01 % en masa. Para mermeladas de mora y frutilla es de 0,04% en masa.

Características		Unidad	Min.	Max.	Método de Ensayo
	Solidos solubles (20 °C) pH Ácido ascórbico Dióxido de azufre Benzoato sódico, sorbato potásico, solo o combinados Mohos Cenizas	% m/m     mg/kg mg/kg   mg/kg       % campos positivos % m/m	26   2.8	3.5 500 100   1000         30	INEN 380 INEN 389 INEN 384               INEN 386 INEN 401

Envase

1. Los envases para la mermelada deberán ser de materiales resistentes a la acción del producto, que no alteren las características organolépticas, y no cedan sustancias tóxicas.
2. El producto deberá envasarse en recipientes nuevos y limpios, de modo que se reduzcan al mínimo las posibilidades de contaminación posterior y de alteración microbiológica.
3. El llenado debe ser tal, que el producto ocupe no menos del 90 % de la capacidad total del envase.

Rotulado

1. El rótulo del envase debe llevar impreso con caracteres legibles e indelebles la siguiente

Información:

1. Designación del producto
2. Marca comercial
3. Número del lote o código
4. Razón social de la empresa
5. Contenido neto en unidades S.I.
6. Fecha del tiempo máximo de consumo
7. Número de Registro Sanitario
8. Lista de ingredientes
9. Precio de venta al publico
10. País de origen
11. Norma técnica INEN de referencia
12. Forma de conservación
13. Las demás especificaciones exigidas por la ley

• No debe tener leyendas de significado ambiguo ni descripción de las características del producto que no puedan comprobarse debidamente.
• La comercialización de este producto cumplirá con lo dispuesto en las Regulaciones y Resoluciones dictadas con sujeción a la Ley de Pesas y Medidas.

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN

Durante la elaboración de mermelada de fresa se obtuvo en una primera medición 7.3 °Brix dentro de los primeros 10 minutos de cocción y al final, se obtuvieron 85 °Brix tras 25 min de cocción. Esto se debe a que los largos tiempos de cocción aumentan los valores de las componentes del color y la concentración de solidos solubles en la mermelada (Nunes et al., 2007). Además, en lo que respecta a los °Brix se puede determinar que, a mayor concentración de fruta, este valor aumenta, lo cual es necesario para una adecuada formación del gel. Sin embargo, se ha reportado que para un intervalo de 68 -72 °Brix, el pH óptimo es de 3.1 – 3.3 en fresas para evitar así el crecimiento de microorganismos (Díaz et al., 2018).

No obstante, cuando se compara la mermelada de fresa que se produce a presión atmosférica con la que se produce al vacío. La mermelada cocida atmosférica obtiene °Brix más altos y es más viscosa dependiendo de la temperatura elevada que se aplica, puesto que se encuentran valores Brix en un rango de 49 y 65.8 que aumentan con el tiempo de cocción (Tomruk et al., 2016). Esta es otra razón por la que se obtuvo °Brix mayores a la norma establecida ya que el procedimiento se perfecciona cuando se realiza al vacío.

CONCLUSIONES

En conclusión, se puede indicar que mediante la elaboración de mermelada se logró reducir el contenido de agua de las frutas, lo cual disminuye el riesgo de intoxicación alimentaria debido a que se crea un ambiente donde los microorganismos no pueden desarrollarse por falta de una humedad adecuada. Por otra parte, la mermelada obtenida presentó un alto contenido de sólidos solubles, lo cual se debió principalmente a que no se controlaron de forma adecuada los tiempos de ebullición, llegando a sobrepasar el límite permitido.

RECOMENDACIONES

• Revisar de forma detallada los materiales y llevar las cantidades adecuadas para la elaboración del producto.
• Manejar de forma adecuada los materiales e instrumentos utilizados en la elaboración del producto.
• Revisar de forma constante el contenido de sólidos solubles presentes en la mermelada durante el proceso de ebullición.

REFERENCIAS

Díaz, M., Beltrán, M., Calderón, G., Cortés, A., Téllez, D., Ramos, O., & Salgado, M. (2018). Efecto del uso de semilla de chía (Salvia hispánica L.) en la elaboración de mermelada de fresa (Fragaria x ananassa Duch.) como agente gelificante. Agro Productividad, 11(11), 41-47.

Nunes, M., Arbones, E., Gómez, J., Romero, A., & Vázquez, L. (2007). FACTORES DE PROCESO QUE AFECTAN A LA ELABORACIÓN DE MERMELADA DE FRESA ARTESANAL. XI CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERIA DE PROYECTOS, 26-28.

Tomruk, D., Devseren, E., Koç, M., Ocak, Ö., Karataş, H., & Kaymak, F. (2016). Developing a household vacuum cooking equipment, testing its performance on strawberry jam production and its comparison with atmospheric cooking. Agronomic Research, 14(2), 1475-1487.

Altamirano, G. (2014). Elaboración de Mermeladas de Frutas y productos de humedad intermedia. Recuperado el 11 de Noviembre de 2023, de Secciones Agroalimentarias website: https://seleccionesagroindustriales.blogspot.com/2012/06/mermeladas-humedad-intermedia.html

Cardona Serrate, F. (2018). Actividad del agua en alimentos: concepto, medida y aplicaciones. Valencia, España. Recuperado de https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/121948/Cardona%20-%20ACTIVIDAD%20DEL%20AGUA%20EN%20ALIMENTOS%3A%20CONCEPTO%2C%20MEDIDA%20Y%20APLICACIONES.pdf

ICONTEC. (2007). Frutas procesadas. Mermeladas y jaleas de frutas. Bogotá, Colombia. Recuperado de https://www.academia.edu/49211722/NTC_285_FRUTAS_PROCESADAS_MERMELADAS_Y_JALEAS_DE_FRUTAS

Iuit-González, M., Betancur-Ancona, D., Santos-Flores, J., & Cantón-Castillo, C. G. (2019). Mermelada enriquecida con fibra dietética de cáscara de Mango (Mangifera indica L.). Tecnología En Marcha, 32(1), 193–201. https://doi.org/10.8845/tm.v32.i1.4128

Martínez, J. (2009). La preparación de mermelada como recurso didáctico. An. Quím., 105(3), 221–226.

Sanz, C. (2021). Proyecto de una industria de elaboración de mermelada con fruta de temporada de 644.000 kg al año de producción en Écija (Sevilla) (Tesis previo la obtención del grado de Ingeniera Alimentaria, Universidad Politécnica de Madrid). Universidad Politécnica de Madrid, Madrid. Recuperado de https://oa.upm.es/69067/1/TFG_CRISTINA_SANZ_ROLDAN.pdf

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