Ciencias Agroalimentarias
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Item Evaluación del efecto de la ultrafiltración, la diafiltración y de las condiciones de secado por atomización para la obtención de un extracto de broza de café en polvo rico en antocianinas(2017) Zúñiga Barrantes, Grettel; Cubero Castillo, Elba MaríaEl presente estudio tuvo como objetivo principal evaluar el efecto de tres valores de pH (3,2; 3,5 y 3,9) y dos acidulantes orgánicos (ácido cítrico y ácido acético) sobre la tolerancia térmica y sobrevivencia de Lactobacillus curvatus en salsas picantes acidificadas llenadas en frío y almacenadas a temperatura ambiente. Así como la transferencia de los principales resultados de la investigación a productores locales mediante una capacitación. Se elaboraron salsas picantes modelo, constituidas por pasta de chile Habanero, sal, agua y el acidulante correspondiente, según el tratamiento diseñado, en las condiciones necesarias para alcanzar esterilidad comercial. Para la determinación de la sobrevivencia de Lactobacillus curvatus se inocularon las salsas modelo de cada tratamiento con una población aproximada de 1 × 106 UFC/mL. Se establecieron los tiempos de muestreo necesarios para elaborar las curvas de sobrevivencia o muerte del microorganismo en las salsas picantes a los valores de pH evaluados, para cada ácido orgánico, utilizando temperatura ambiente (23 ± 2 ºC) para el almacenamiento del producto, con el objetivo de simular las condiciones comunes de almacenamiento de una salsa picante acidificada llenada en frío. En el estudio de sobrevivencia se determinó que a pH 3,2 con ácido acético o ácido cítrico, se requiere de al menos 30 minutos de retención del producto para poder comercializar la salsa a temperatura ambiente sin que ésta sea deteriorada por Lactobacillus curvatus (reducción de cinco logaritmos del microorganismo), mientras que a pH 3,5, empleando ácido cítrico y ácido acético, se requieren más de 7 horas y 4 horas de retención respectivamente para alcanzar la misma reducción logarítmica. Para el pH 3,9 empleando ácido acético y ácido cítrico se determinó que es posible que el microorganismo experimente adaptación al ácido y por ende crezca en el producto ante las condiciones experimentales...Item Implementación de la operación de microfiltración tangencial para la elaboración de jugo de noni (Morinda citrifolia L.) a escala industrial(2016) Jiménez Arguedas, Geannina; Chan Blanco, YanineSe estudió el efecto de la incorporación de un pre-tratamiento enzimático, en condiciones determinadas de tiempo de maceración y concentración de preparado enzimático, sobre el rendimiento de extracción de jugo de noni, así como sobre la operación de microfiltración tangencial (MFT) para la obtención de jugo microfiltrado de noni. Para ello, a nivel de laboratorio se seleccionó, a partir de cuatro preparados enzimáticos comerciales, el más adecuado para aumentar el rendimiento de extracción de jugo de noni y mejorar algunas propiedades físico-químicas del jugo obtenido mediante prensado. Posteriormente, se evaluaron las condiciones de tiempo de maceración enzimática y de concentración del preparado enzimático comercial seleccionado, para obtener el mayor rendimiento de extracción de jugo de noni. El tratamiento enzimático se realizó empleando el preparado enzimático comercial Ex a una concentración de Cx mg/kg por un tiempo de maceración de tx h y una temperatura inicial de Tx °C, alcanzando una temperatura ambiente al finalizar el tratamiento (23-25 °C). Se evaluaron las condiciones de prensado de un jugo pulposo de noni tratado enzimáticamente, bajo las condiciones mencionadas anteriormente, a escala industrial para lo cual se utilizó una hidroprensa con el fin de reducir los sólidos insolubles y por ende la turbidez del jugo prensado. Se definieron las condiciones más apropiadas para el prensado considerando un incremento gradual de las presiones aplicadas: 15 min a 0,5 bar; 10 min a 1,0 bar; 10 min a 1,5 bar y 15 min a 2,0 bar. Se evaluó el proceso de microfiltración tangencial (MFT) de jugo de noni a escala piloto previamente sometido a una maceración enzimática y prensado. Se empleó una membrana cerámica con un diámetro promedio de poro de Dx ¿m y una superficie total filtrante de 0,22 m², una presión transmembranaria de P1 bar a Tx °C y una velocidad tangencial...Item Escalamiento a nivel semi-industrial de la producción de una bebida de agua de coco (Cocos nucifera L.) microfiltrada adicionada con el cultivo probiótico Lactobacillus paracasei subsp. paracasei (cepa CRL431®)(2017) Hernández Ulate, Oscar Andrés; Pérez Carvajal, Ana Mercedes, 1963-Se realizó el escalamiento para la producción a nivel industrial de una bebida de agua de pipa microfiltrada adicionada con el cultivo probiótico Lactobacillus paracasei subsp. paracasei, utilizando un microfiltrador de tres membranas de cerámica con un tamaño promedio de poro de 0,2 ¿m y un área de superficie total de filtración de 1 m², acopladas a un sistema de envasado ultra limpio. Se efectuó la evaluación de la estabilidad microbiológica de la bebida, mediante el recuento de bacterias ácido lácticas y mohos y levaduras, así como la determinación del pH, sólidos solubles, turbidez y acidez titulable durante 28 días de almacenamiento en condiciones de refrigeración a 4 ºC, realizando tres repeticiones del experimento. El análisis estadístico de regresión lineal permitió determinar que durante el tiempo de almacenamiento evaluado no hubo evidencia de deterioro por mohos y levaduras y además, se logró evidenciar un contenido de probióticos de al menos 10¿ UFC/mL en la bebida, al cabo de 28 días de almacenamiento en refrigeración. Por otro lado, en relación con las propiedades fisicoquímicas, no se obtuvieron diferencias significativas en el pH, la acidez titulable ni en el contenido de sólidos solubles expresados como ºBrix, mientras que la turbidez mostró una tendencia de crecimiento durante el tiempo de evaluación. Se analizó el concepto propuesto de la bebida mediante una investigación cualitativa, utilizando la técnica de mini grupos focales. Se realizaron dos sesiones con 5 participantes en la primera y 6 en la segunda, mujeres entre los 29 años y 51 años, consumidoras de productos saludables. A partir de estas sesiones se determinó que las participantes estarían dispuestas a comprar la bebida, principalmente motivadas por los beneficios asociados al consumo de la misma.Item Desarrollo de una bebida probiótica a base de agua de pipa microfiltrada, evaluando la sobrevivencia del cultivo probiótico Lactobacillus paracasei subsp. paracasei (cepa CRL431®) durante su almacenamiento en refrigeración(2015) Vargas Jiménez, Mariana; Pérez Carvajal, Ana MercedesSe desarrolló una bebida a base de agua de pipa microfiltrada y el cultivo probiótico Lactobacillus paracasei subsp. paracasei (cepa CRL431®) con el fin de obtener un producto novedoso que pueda ser considerado funcional. Se determinó el tiempo y la composición del medio de fermentación requeridos para la propagación del probiótico, evaluando el efecto de dos tiempos de fermentación (t1 y t2), y la composición de cuatro medios de fermentación (agua con A% de carbohidrato fermentable; agua con C% de carbohidrato fermentable y N% de fuente de nitrógeno; agua de pipa microfiltrada con C% de carbohidrato fermentable y agua de pipa microfiltrada con A% de carbohidrato fermentable y N% de fuente de nitrógeno. Se encontró que no existe diferencia significativa en el recuento entre t1 y t2 h de propagación del probiótico. Además, se determinó que el medio de fermentación más adecuado es el agua de pipa microfiltrada con C% de carbohidrato fermentable y N% de fuente de nitrógeno, con recuentos que oscilaron entre 108 y 109 UFC/mL a las t1 h de fermentación. Se realizaron cuatro formulaciones de la bebida con I1%, I2%, I3% y I4% de agua de pipa microfiltrada, que fue fermentada durante t1 h inoculando el cultivo probiótico con C% de carbohidrato fermentable y N% de fuente de nitrógeno. Las bebidas se almacenaron 4 °C durante 28 días para determinar la sobrevivencia del microorganismo probiótico, realizando recuentos a los 0 y 28 días de almacenamiento. Se determinó que el microrganismo probiótico se mantiene con recuentos por encima de 106 UFC/mL en todas las formulaciones luego del periodo de almacenamiento a 4 °C. Asimismo, se evaluó durante 28 días de almacenamiento a 4 °C la estabilidad microbiológica y las propiedades físico-químicas de bebidas formuladas con I5% y I1% del inóculo de probiótico y agua de pipa microfiltrada. Las bebidas fueron envasadas en botellas de polietileno de alta densidad de 1 L, se almacenaron...Item Estudio del proceso de elaboración de jugo clarificado de mora mediante microfiltración acoplado a un tratamiento enzimático en una empresa procesadora de frutas y vegetales(2014) Cantillo Calvo, Federico; Montero Barrantes, ManuelSe optimizó el proceso de producción de jugo microfiltrado de mora, mediante la comparación de varios métodos de extracción con respecto al que se utilizaba en la empresa procesadora de frutas y vegetales. Además se efectuó la selección del mejor preparado enzimático disponible en el mercado y se llevó a cabo la optimización del proceso de maceración, con el fin de obtener mejores flujos de permeado y un mayor rendimiento en la operación de microfiltración tangencial (MFT). Preliminarmente se desarrolló, a nivel de planta piloto, el proceso para obtener un jugo pulposo similar al que se produce en la empresa para ser utilizado en las pruebas definitivas. No se encontró diferencia significativa en la efectividad de extracción de jugo al utilizar varios preparados enzimáticos comerciales, por lo que se seleccionó el preparado más económico para realizar las siguientes pruebas. Se hicieron dos optimizaciones (variables tiempo y concentración), una para el jugo pulposo (similar al de la empresa) y otra para el jugo extraído en la hidroprensa (con un bajo contenido de pulpa). En el jugo pulposo el modelo generado no fue estadísticamente significativo en el rango evaluado. Para el jugo extraído con la hidroprensa el modelo fue significativo para la variable respuesta de viscosidad, obteniendo el valor óptimo con un tiempo de T -¿2 min y una concentración de C0 ppm. Luego se comparó el efecto sobre la productividad, medida como rendimiento y flujo de permeado, de la MFT (en modo de concentración de retenido) de tres procesos de producción de jugo de mora. En el primero se utilizó jugo pulposo similar al producido en la empresa, acoplado al tratamiento enzimático ya definido, en el segundo se utilizó jugo extraído con la hidroprensa y en el tercero se utilizó jugo extraído con la hidroprensa acoplado al tratamiento enzimático definido anteriormente. Este último proceso fue el más productivo y se utilizó en los ensayos...Item Evaluación del efecto de la microfiltración tangencial sobre las propiedades físicoquímicas, características sensoriales y estabilidad microbiológica de agua de pipa (Cocos nucifera L.) durante el almacenamiento en refrigeración(2014) Naranjo Ruiz, Sofía; Soto Retana, MarvinEl objetivo del estudio consistió en evaluar el efecto de la microfiltración tangencial de agua de pipa (Cocos nucifera L.) sobre su estabilidad en el tiempo de almacenamiento, con el fin de obtener un aumento en la vida útil del producto. El proyecto surgió debido al interés de una empresa procesadora de frutas por exportar esta bebida. Se estudiaron las propiedades físico- químicas, características sensoriales y estabilidad microbiológica de la bebida utilizando dos métodos de envasado: 1) en la salida de permeado (MFT) y 2) posterior a la microfiltración acoplado a un sistema de llenado con luz UV (MFT+CUV). Se evaluó la desinfección de los envases de polietileno de alta densidad (PEAD) con ácido peracético a Y ppm determinando la reducción logarítmica de Escherichia coli. Se estudió el efecto de la presión transmembranaria (evaluando 5 presiones: M, N, O, P, Q, R y S) sobre el flujo de producto. Se evaluó la aplicación de ácido ascórbico en el agua de pipa, utilizando T ppm y V ppm para la conservación del color. Se calculó el desempeño del proceso de microfiltración tangencial de agua de pipa determinando el rendimiento y flujo de permeado mediante ensayos en modo de concentración y en pruebas en modo de alimentación-extracción (ensayos de larga duración). Por último, se comparó la preferencia del agua de pipa obtenida aplicando microfiltración tangencial respecto al agua de pipa procesada actualmente por la empresa, mediante pruebas sensoriales con consumidores del producto. La desinfección de los envases de PEAD permitió una reducción logarítmica mayor a 6,5±0,2 de Escherichia coli. La presión transmembranaria más promisoria para la obtención de los mayores flujos de permeado y la menor retención de sólidos solubles en el proceso resultó de P bar. La concentración de V ppm de ácido ascórbico resultó efectiva para la conservación del color del producto. Los flujos de permeado al realizar ensayos...Item Recuperación y purificación de L (+) ácido láctico aplicando tecnologías de membrana a un caldo de piña (Ananas comosus) fermentado(2013) Murillo González, Laura; Cortés Muñoz, MarianelaSe propuso evaluar el efecto de los parámetros de operación de ultrafiltración y nanofiltración sobre la recuperación y purificación de ácido láctico en caldo de piña fermentado previamente clarificado. Como etapa inicial, se clarificó la totalidad del caldo de fermentación por medio de clarificación centrífuga seguida de microfiltración (MF) con una membrana de 0,2 ¿m. La clarificación se realizó en diez ensayos, obteniendo un flujo promedio de 22,36 L/h y un rendimiento de 92,48 m/m%. En la MF los flujos se estabilizaron a los 110 minutos, y se obtuvo una recuperación de lactato de 99,28%. Se aplicó ultrafiltración (UF) con un módulo de membranas tubulares UF-A y UF- B, y tres presiones (denominadas 1, 2, y 3), a 35 °C. En el ANDEVA no se obtuvieron diferencias significativas (p > 0,05) en la recuperación de lactato entre los tratamientos evaluados. La membrana de UF-A presentó flujos más altos, y debido al bloqueo interno de los poros, los flujos de permeado con la membrana de UF-B resultaron más bajos de lo esperado. Se observó que a mayor presión, mayor flujo de permeado para ambas membranas. En nanofiltración (NF) su usó un módulo con membranas planas NF-A y NF-B, 6 presiones, y 35 °C. De acuerdo con los análisis estadísticos aplicados, las recuperaciones de lactato con las presiones 1, 2 y 3 fueron mayores a las recuperaciones con las presiones 4, 5 y 6, para ambas membranas. La presión afectó de manera diferente los flujos de permeado para cada membrana, siendo mayores los flujos con la NF-B, con las presiones 5 y 6. Al comparar los resultados de Uf y NF, se eligió como tratamiento indicado la UF con la membrana UF-A y presión 3, ya que con base en los resultados de las pruebas realizadas se esperaba obtener flujos de hasta 197 L/h y recuperaciones de 85% del lactato. Los ensayos de UF con mayor volumen de caldo (sin recirculación) alcanzaron flujos más altos de lo esperado y una recuperación de 96,36%...Item Determinación de las condiciones óptimas del tratamiento enzimático acoplado a un proceso de microfiltración tangencial a ser aplicado en una empresa procesadora de frutas y vegetales para la obtención de jugo clarificado de piña (Ananas comosus)(2013) Quesada Salas, María Catalina,; Pérez Carvajal, Ana Mercedes, 1963-Se estudió el efecto de la incorporación de un tratamiento enzimático previo, en condiciones determinadas de tiempo de maceración y concentración de preparado enzimático, sobre la operación de microfiltración tangencial (MFT) para la obtención de jugo clarificado de piña. Para ello, a nivel de laboratorio se seleccionó, a partir de cuatro preparados enzimáticos comerciales, el más adecuado para aumentar el rendimiento de extracción de jugo de piña y mejorar algunas propiedades físico-químicas del jugo obtenido mediante prensado. Seguidamente se evaluaron las condiciones de tiempo de incubación y de concentración de preparado enzimático, para obtener el mayor rendimiento de extracción de jugo de piña. Se seleccionaron las siguientes condiciones para el tratamiento enzimático: preparado enzimático comercial P1 a una concentración de C6 mg·kg-² por un tiempo de maceración de t3 minutos y una temperatura de T1 °C. Se implementó el tratamiento enzimático, utilizando las condiciones establecidas, en la empresa procesadora de frutas y vegetales, para la obtención del jugo pulposo de piña a ser utilizado en la operación de microfiltración tangencial. Se encontró, a escala de planta piloto, que el tratamiento enzimático realizado bajo las condiciones previamente mencionadas, tiene un efecto en el aumento de los flujos de jugo clarificado de piña y en el rendimiento del proceso durante la operación de microfiltración tangencial (MFT). Se seleccionó, a escala de planta piloto, un valor de factor de reducción volumétrico (FRV) óptimo de 5 (rendimiento de 80%) asociado a un caudal de jugo clarificado de piña de 95 L·h-¹·m-², aplicando una presión transmembranaria de Pt1 ± 0,2 bar a una temperatura de T1 °C. Para los ensayos de larga duración a escala de planta piloto se logró mantener constante un valor de FRV promedio de 3,6 (rendimiento de 73%) asociado a un caudal de jugo clarificado de piña de 42,8...Item Evaluación del efecto de la operación de microfiltración tangencial sobre la concentración de taninos del ácido elágico, antocianinas y capacidad antioxidante en jugo de mora (Rubus adenotrichus)(2011) Valverde Camacho, Paula,; Pérez Carvajal, Ana Mercedes, 1963-Se evaluó el efecto de la microfiltración tangencial sobre la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total en jugo de mora. Para esto se empleó un equipo piloto provisto de una membrana tubular multicanal de cerámica alúmina zircón con un diámetro promedio de poro de 0,2 ¿m. La materia prima utilizada consistió en mora congelada que fue descongelada, homogeneizada y posteriormente prensada para obtener el jugo inicial de alimentación. Se evaluó el efecto de la variación de tres parámetros de la operación de microfiltración tangencial: el tiempo de proceso, la concentración de preparado enzimático utilizado en el pre tratamiento del jugo inicial y la presión transmembranaria sobre la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total en las tres fracciones de jugo involucradas (jugo inicial, retenido y clarificado o permeado). Se concluye que no existe un efecto significativo (p>0,01) en la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total del permeado y retenido cuando se incrementa el tiempo de proceso hasta 45 minutos. No se encontró diferencia significativa (p>0,01) en la concentración de antocianinas, taninos del ácido elágico y capacidad antioxidante total de la fracción de jugo permeado, retenido e inicial pretratado enzimáticamente. Por otra parte, la variación en la concentración de preparado enzimático en un rango de 0 a 190 mg/kg no afecta significativamente (p>0,01) la concentración de antioxidantes en el permeado ni en el retenido, cuando la presión transmembranaria y el factor de reducción volumétrico se mantienen constantes. Además, no se observó un efecto significativo (p>0,01) de la presión transmembranaria entre 0,8 y 3 bares sobre la concentración de antioxidantes en las fracciones involucradas en el proceso de microfiltración tangencial cuando la concentración de preparado...