Ul'ILIZACIO~ DE Ei·TZL ·JA.S E:l EL P~ DE OBTIT'!CIQ.~

Tesis presentada para optar al grado de

UND.lERSIIk-\D DE SQ;T_l' .. P.ICA CJ\..TmEHZ\ IimROISCIPLDlAt'UA U'l ~-l)WGIA DE ALII r.:rro.s

1979

DEDICATO ~ I A

A i!IS PADRES

A !US HER·fl\~'OS

·- iii ~

A G R A D E C I A I F. ·1 T 0

El agradecimiento sincero a mi Directora de Tesis y amiga,

Ing. Celsa Lastreto C6rrez . por su ayuda en el planearniento y

direcci6n de este trabajo.

Al Doctor FDdney Cooke Fall :r;or su valiosa colaboraci6n en

el desarrollo del rnisrro.

Al Ing . Luis Fernando ias I I. , Ing. Luis Qli.llemo Bonilla

Vllrillo, H. Sc. Felix Angel Del Barco Silva, mi agradec.irni.ento.

A mis profesores, quienes contri.buyp..ron en mi. fornaci6n

acad~.

1U Centro de Investigaciones en Tecnolog!a de Alim:mtos,

CITA, por las facilidades brindadas .

A mis ccrrpafieros, amigos y clernas j?&'SOnas que de una u

otra forma colaboraron en el dP_sarrollo de este estudio.

- iv-

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

ll\1DICB DE CUADROS oooooooooooooo.o-oooooooooooooooooooooooo

INDIC:: DE CUADIOS DEL APENDI CE ooo~ooooooo ~ ooooo o o oooo o o o

DDICE DE FIGURAS • • 000.00 00 0 000000 •••••• • 00000 ••••••••• 0

TI-IDICE DE FI GURZ\S DEL APENDICE ooooooooooooooooo.,oooooooo

~UMEN O oeooooo • OO!tOOOOOCOOOOOOOQOOOOOO OOOOO O OOOOOOOOOOO

~SIOO DE LI~ ••• ••••••••• ••••••• •••• •• • ••••• c. ••

0 o 0 00 ~ OOOOOt"'OOO 000 00 00 0 000 0 0 oo-.Oo 00 0

OOOOOOOOODOO~JOOOOOOOOOOOOOOO O OOOOOOO O OOOOOOOOO

Dl&."USICN •• 0 • 0 • 0 0 c: 0 0 • 0 0 0 "~ .., 0 0 0 0 0 0 •• • 0 • 0 ••• 0 •• • • • 0 • 0 0 0 0 0 0

ooo 0 • • 000 •••••••••••••••••

LlTt-:~<A.~ C:IT~ •••••••••• •••••••• • • • •••••• ••• •• •••• •••

APENDICE ooooooooooo o o ooooooooo oo ooooooo o o ooo,..ooooooooooo

- v -

PAGINA

vi

Vii

ix

X

xi

1

4

13

27

46

56

58

62

1

2

3

5

6

7

8

lliDICE DE CUADROS

caracterizacion c1.e la materia prima segUn su

Rend:ir1'\iento prcnedio de la pulpa y cascara de banano obtenido seqUn su qrado de madurez ••• •

Rend.ir.1iento prcr.edio de jugo de banano obteni-· do con diferentes enzirlas y qrados de madurez .

An&lisis pranedio del jugo obtenido de bananos con un grade de rnadurez "3" y una concentra­c i on de 0.05% p/p de_ enzir:la1 mantenidos a 45°C

PAGlllA

29

30

por dOS horas o o o o oo o o o o o e•• • • • • • • • •••••• • • ••• 35

An&lisis prcrredio clel jugo obtenido de bananos con un grade de madurez "3" y una concentra~ ci6n de 0 . 025% p/p de enzima, Il\all.tenidos a 45°C J=X)r dos horas 0 0 0 e 0 • ., 0 • 0 0 • 0 0 • • C> •• 0 ~ 0 0 • 0 ••• •• 0 • 36

~isis praredio del jugo obtenido de bananos con grade de madurez "3" y una concentraci6n · de 0 . 01% P/P de enzirna, mantenidos a 45°C por dos tloras . 0 • 0 • ••• • 0 e 0 C' 0 0 0 • 0 0 0 0 0 c &I 0 e • 0 0 • 0 •• 0 0 0 37

Analisis prcm:rlio del juqo obtenido de bananos con grade de madurez "3" y una concentraci6n de 0. 005% p/p de enzirna. mantenidos a 45 °C p:::>r dos horas c • Cio • " • • • • e o • • • • ~ • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 38

.Anali sis pranaiio del j\lC_1o obtenido de bananos con grade de rnadurez 11 3 11 y una concentraci6n de 0.001% p/p de enzima ~ mantenidos a 45"C per dos hor as .. .. .. .. o • • ••• ••• • •• ., •• •••• • • • •• • • o • 39

9 Analisis pramedio del jugo obtenido de bananos con grade de madurez 11 3" y una concentraci6n de 0.0005% p/o de enzirna, mantenidos a .:!5°C fX)r dos l1oras • 0 ~ 0 • • e 0 . .. 0 0 •• 0 • • 0 0 • It 0 • • 0 0 .:. • • 0 • • 40

10 Selecci 6n del tiE!\l!X) 6ptiJTo de acci6n de Ultra-Z}'In. 100 ~ial . 0 0 0 0 c c • • ••• 0 0 0 • • ~ 0 • • 0 •• 0 • • 0 • e • 42

11 Selccci6n de la tartperatura 6pt i.rra de acci 6n de Ul trazyro. 100 Special ~ .. o • o ••• • • o • • •• • $ Cl •• • o • • • • 44

12 Selecci6n del pH 6ptimo de acci 6n de Ultrazym 100 Speci al 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 • • 0 0 0 • • 0 •• 0 0 • • • 0 0 e 0 0 0 <15

~ vi -

TI\IDICE DE CUA!Ji.~ DEL APE!:-IDICE

PAGINA

1 Exportaci6n F.O.B . ~osta Rica 1976-1978 Valor anual en millones de c6lares •• o • • • •••••• 65

2 Pend.irniento de la fruta seg{in su grado de madu-rez 0 0 •• • 0 • 0 • <J • 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1":0 0 0 0 0 0 0 • e 0 • • • • • • • ., 0 0 66

3 Datos para la construcci6n de la curva estandard de azGcares red.uctores ooooo• • •••••c.• •····· · ··· 67

4 An~isis de la materi a prima segdn el grado de rcad:t.Jl:"ez • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 68

5

6

Rendimiento de ju<JO obtenido con diferentes en-z :inas y grados de tnadurez • o ••• • •••• • • •••••••• ••

Anru.isis del jugo obtenido de bananos oon un grado de madurez "3" y una concentraci6n de en­zima de 0 .05% p/p, y 2 horas de incubaci6n a 45°C

7 Analisis del jugo obtenido de bananos con un grado de madurez 11 311 y una concentraci6n de en­zima de 0.025% p/p, a 45°C y 2 horas de incuba-

69

70

ci6rl .. ... .o ••• •• •• •••• C> c • • • • • • • • • • • • • • • • • • .. • • • • 71

8 ~lisis del jugo obtenido de bananos c;:on un grado de madurez ''3" y una concentraci6n de en­ziroa de 0.01% p/p, a 45°C y 2 horas de incuba-ci6n 0 0 o o o o G 0 o • o o 0 0 o 0 0 0 0 0 o ,. o o o 0 ~ 0 0 o o o 0 o e 0 o 0 0 0 0 0 72

9 Analisis del jugo obtenido de bananas con un grado de r:ladurez "3 n y una concentraci6n de en­ziroa de 0 . 005% p/p, a 45°C y 2 horas de incuba-ci6rl ...... 0 • 0 •• •• 0 0 0 0 0 0 0 0 •• 0 e ••• 0 , • 0 0 0 • • • • • • • • 73

10 A.nalisis del jugo obtenido de bananos con un grado de madurez "3;, y una concentraci 6n de en­zima de 0. 001% p/p, a 45 °C y 2 horas de incuba-ci6n . . . ..... .... o • " •• • ••••• • • ••• • ••• o ••• o • • • • • 7 4

11 Anru.isis del jugo obtenido de bananos con un grado de madurez •: 3 ;; y una concentraci.6n de en­ziroa de 0.0005% p/p, a 45°C y 2 horas de incu-ba.ci6n o •• •• •• • •• •••• ., • o c • ~ • • c • •• • •••••••••••••

- vii -

75

12 Variaciones en los rend.irnientos de jugo obteni­dos de bananos con un grade de madure z "3" o • o o

13 Variaciones en el jugo obtenido de bananos con grado de madurez r• 3 ;•, a difer~tes tiempos de

PAGNA

76

acci6n de l a enzirra. , • 6 tl ~ 0 a • 0 •• 0 0 • • ••• 0 • 0 0 •• 0 0 77

14 Variaciones en el jugo obtenido de ba.Tlanos con grado de madurez ' ' 3 10

, a diferent es terrperaturas de incubaci 6n de la enztma o• • o • •• · o • ••• ••••o • 78

15 Vari aciones en el jugo abtenido de bananos con un grado de madurez .. 3'' a diferentes pH (s) • •

- viii -

79

1

2

INDICE DE FIQJRAS

Bananos en los tres grados de madurez estudia<.los

Diagrama de f lujo del proceso dP, obtenci6n de un jugo clarificado de bcmano • • • ••••••••••• • •• • • • •

3 Jugos obtenidos con las e.'1z.i.roas ~ Pectinal, Pecti~ nol D, Pectinase PV8 r Ultrazym 100, Ul trazym 100

PAGI NA

17

21

Special , Claryfine Super •••••• • •••••••••• • • • ••• 31

il Efecto de la concentraci6n de enzirna sobre el

5

6

r ertdirnierl'ta del jugo o •• o o o • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 34

Efecto del tienpo de acci6n de Ul+"..razyrn 100 Special sobre e l r endimienro de jugo, a una con­centraci6n de 0.01% p/ p, 2 horas de incubaci6n y al pH natural de la fruta •••• • • • •••• • • •• ••.••••

Extracci6n sin tratamienro enz.i.Iratico ••••••••••

- ix •.

43

53

lliDICE DE FIG..r.AS DEL APFl'IDIO'

1 Preparaci6n del &:ido clorhidrico mctanolizado o o 63

2 CUrva Estandard de a~Licares reductores ( glucosa y fru.ctosa ) ••••• • c • 0 e C) 0 4 0 • ., • , • ••• ••••• •••• c. • 0 • 61

-· X • .

RES U MEN

La presente tesis es QT'l estudio sobre el proceso de obten­

ci6n de un jugo clarificado d>2 .banano, r.ediante el uso de enzi ­

mas pcctinol!ticas . Incluye un an~ isis de la materia prima ,

seleccion~dose la mas adccuada para e l proceso.

El proccdimi.ento reccmendado a nivcl de laboratorio es el

sigui erl'te ~ la fruta lavada y partida transvcrsalmantc p::>r la

mitad es soirotida a escaldado, para inactivar las enz.lr.las_natu­

rales de la misrna. Luego oo r educe a un pur~ y se l e aiiade la

cnzima ,. Ul trazym 100 Special, en una concentraci6n de 0 .1 g de

enzima I Kg de pulpa de banano ( 0 . 01% ) • Se rnantiene a 45°C

p;:>r tm tienp:> de 30 minutes y bajo las cx:>ndiciones del pH que

presente la fruta . 2..:1 jugo se obtienP. centrifugando una canti­

dad dada de p.llpa, en una centr!fuga Super liinor a 4000 r .p.m.,

p;:>r 20 minutes . El rendimiento alcan.zado es de alrededor de

66% ( ~so de jugo sobra peso fie pulpa ) •

-xi -

1. Il~ION

Costa Rica es 1.m pais que depende e.11 gran me:lida de la e>q;ortaci6n

de ciertos productos ~ices. Dentro de estes pronuctos, el banano ha

constituido p:>r muchos af:os ma de nuestras rms i.rrp:>rtanteS fuentes de

diVisas. ~r ello, cualquier factor que afecte la activi.dad bananera

se refleja de inm~chato en la econcm1a nacional.

El cultivo de la fruta ha cobrado especial i.rtp:>rtancia, al pasar

buena parte de la actividad general p. manes de empresarios nacionales y

a1 alcanzar la fruta cifras considerables para nuestra ecol10IIl!a. ( Cua­

dro 1 del ~ce ) •

La corcercializaci6n del banano debe currplir ciertas normas rela­

cionadas con su calif·icaci6n, tales o:>mJ ~ peso, calidad, presentaci6n,

grado de rradurez. riquellos frutos que no alcancen dichas nonnaa consti­

tuyen los mal llarrados '1 rechazos n 1 ya que de ning1.ma nanera esto sig­

nifica c:ue la fruta no pueda ser consumi.da o utilizada. Debido a otras

razones v ocasional.m:mte estes rechazos aumentan por sttperproducci6n, fa­

Has en los medics de transporte yjo problezras laborales.

~.de..raas de ~didas econ6micas considerables, los rechazos banane­

ros representan 1.m inportante foco de oontam:inaci6n, ya que muchos son

eli.minados a traves de los r1os.

- 2 ~

La detenninaci6n exacta de l os rechazos bananeros solo se ha reali­

zado a zonas localizadas; s in embargo, es posible calcular 1.n1 volum:m

aproximado de los misrros . De acuerdo a los datos proporcionados };X)r la

Asociaci6n Bananera Nacional ( ASB.I\."'JA ) , en el afio 1978 se procesaron

38 . 140.623 racircos de bananas con un peso pranedio de 63,2 lbs cada uno.

COnsiderando que el po:rcentaje total anual de rechazos e& de 13,4% se

tiene para este afio un despex:dicio de 150 .116 'IN. Una parte de estes

desperdicios se COI'l.SUITe en el rre:rx:ado interne, caro al:llrento humane o

ani.rna.l. y otra gran parte se eli.mi.na a traws de los r!os . En su mayo­

ria esta fruta no se utiliza, );X.)r el alto coste que representa el traer

el banan:> hasta la r-:eseta Central, en donde estar!a su mayor consurro.

SOn rcuchos los intentos que se han realizado para inuustriali zar

el banano. Los resultados hasta ahorav han side pc:x:<? exitosos, entre

otras causas , por la aplicaci6n de t.ecnolog!as p:x:o apropiadas para el

nedio y la falta de afX)yo econ6mico para el desarrollo y cornprobaci6n

de las mismas.

Pesul ta pues un inp=rati vo buscar ma.yores I.JOSibilidades de utiliza­

ci6n y rrejores fuentes de aprovechamiento de este excedente bananero.

Desde su creaci6n, el Centro de Inve stigaciones en Tecnolog!a de Al:imen­

tos ( CITA ) , taro corro una de sus principales rretas el desarrollo de

productos que pu:lieran garantizar la completa utilizaci6n de las cose­

chas bananeras.

- 3 -

:::n 1975 P~ CIT:. narca el ini cio de esta acti vidad investigativa en cl

desarrollo de un al.i.r.ento infantil deshidratado, ( cereal a ~)C!Se de ba­

n? ... i!O : soya integral y excc..~entes de arroz ) •

En e l presente tra.lxljo, se ha estudiado y seleccionado el tratamien­

to enzootico ~ adecuado para extraer_un jugo clarificado de banano. La

utilizaci6n de enz.ir.as i)eD'!lite increnentar el r P..ndirniento. di.sminuir la

viscosidad y obtener una mayor clarificaci~n.

P',l desarrollo de un producto de esta naturaleza, s ignif ica no solo

ma soluci6n a1 problema del aprovechamiento incorcpleto de las cosechas

bananeras, sino tambi~, un"l m;:jora en e l nivel socio-econ:inico de la na­

ci6n, ya que podr!a con'stituir un rengl6n de e>q.:x:>rtaci6n hacia los rrerca­

dos oonsumidores de l a fruta .

2. RF.VISIO.l DE LI'!'F'J<A'IURA

1 . Origem de la fruta y variedades de exp.Jrtaci6n

El Dananc> se origin6 en el sureste de i\sia. Postcriorrtent2 , los

cultivos se extendicron a Africa1 Polinesia, Las Islas canarias y ~i­

ca. La producci6n en escala -se concentra en Centro ~ica, !laS Anti­

llas y -~rica del Sur (19).

las variedades de exp:>rtacion son Gros ! lic."1cl ( ~ sapientum ) y

cavc...11dish ( rusa cavcrrlishii ) • En Costa Rica, la Onica varieClad expJr­

table es la cavendish.

2 . .-'k:vp:>sici.On de los banan:>s y cambios qufmiros durante la maduraci6n

2 .1. Carb:>hidratos

El cambio quimi.co mas notc6le que ocurrc durante la r.aduraci6n fX)St­

'cosecha do los bananos, es la hidr6lisis d31 alrnid6n y la acumulaci6n de

a.zUcarcq (39) . Alrecl.edor del 20-'25~ de la pulpa de la fruta verde es al­

mid6n. , . .nproxirnadarocmtc una sem:ma despu6s, desde el inicio de la madura­

ci6n hasta su final, e l almid6n se hidroli~a casi total.rrente, _permane­

ciendo aproxirnadamcnte de un _1% a 2% en la fruta madura. _Los a~~

qu= inicial.rrente est&l en la ~~verde de un 1 a un 2% aum::mtan a un 15~

_ 20% en la pulpa madura. __ Los az!icares principa.les presentes en la pulpa _

- de banano son:_ sucrosa, glucosa y fructosa. Estes trcs aztlca.res se in­

crarentan durante la maduraci6n, r:anteniendo proporcioncs aprox:ilnadam;mte

- 4 -

.. 5 -

oonst antcs de 66% sucrosar _ 1~% f r uctosa y 20% glucosa (19) .

W 3 carbohi drat os t otal<?s d;;cr .:.cen an un 2-5% durante l a maduraci6n,

ya <;'Ue son utilizac1os en c l proceso de la respiraci6n. r:n este proceso ~

se l ibcra agua, con lo cual ocurr:1 un aun-ento en l a humeCI.ad d0 la pulpa.

Exisb:: aderra s , un carrbio en l a pr c:s i 6n osrr6tica que origina una transfe­

rcncia de agua de la cascara a l a pulpa. Este increrrento en la presi6n

osrr6tica se debe a l a hidr6lisis del aJ.rni d6n y a la fo:rmaci6n de azt1ca -

res que a1..lltenta proporcionalmente (39) .

2 . 2 . Sustancias p§ctica~

Las sustancias ~icas son poU:rr.eros del acirlo D-ga lactur6ni oo,

con car::.Ohidratos no ur6nidos urU.r'los covalenternente a una cadena no ra­

mificada de enlaces a .:.. 1,4. Los carroxilos del G'.cido poligalactur6ni­

co P'ueden e star parcialmente esteri ficados por grupos rretilo y parcial o

totalrr.ente neutralizados con una o mAs bases (19}. En l a pulpa de l os

baP.anos ~a protopectina decr ece; mi entras que l a pectina rnuestra un in­

crerrento durante l a rnaduraci6n 1(39) .

La pulpa de banano en cosecha contiene 2-3% de celulosa y esta de- ·

crece levem:mte durant e la rnaduraci6n . -La hemicelulosa present e en la

pulpa de banano decrece de 8-1 ~% a alrededor de 1% e."'l la fruta madura y

sirve quiz~ COITD carbohidrato de r eserva y potencial fuente de a~oca -

res , acidos y o tras sustancias r espirator.ias durante la naduraci6n (19}.

·~ 6 -

2 • 3. Pigmantos

La variaci6n en la coloraci6n de la pi el ( oo verde a amarillo ) , es

el carnbio mas obvio que ocurrc durante la maduraci6n ( 19) • Hay una sin­

tesis de carotenoides, acorrpai1ada de una ~rdida sinultanect de la cloro­

f ila? al transfonnarse los cloroplastos en cronoplastos . Estos cambios

externos en el color de la fruta han sido usados frecuent:atente caro in­

dice ds maduraci6n ( escala de Von I.oosecke ) (39) .

2 . 4. Sustancias fen6licas y oscurecimiento enzilratico

La dopami.na ( 3,4-dihidroxi- fcmil-etil-arnina ) se ha encontrado en

altas concentraciones en la ~ara de banano ( 700 ~g/g en peso fresco)

y se halla presente tambiful en la pulpa ( 8 ~g/g en peso fresco ) sien­

do este e l principal sustrato en e l oscurecimiento enz:i.rnatico (19) .

3. Enz.irnas pectinoltticas

Las enz.inas que catalizan la C!zgradaci6n de las sustancias pecti­

cas SG clasifican en dos grupos :

- Enzimas saponificantes : son pectin-m?til-esterasas que .rcnpen los en­

l aces entre l os grupos metil-6st eres de los &:idos poligalactur6nicos.

FrecuEJlterrente se l es conoce cono Pectin-csterasas ( P .F.. ) o Pectin­

m?til-esterasa . De acucrdo a l a Cani.si 6n Internacional de Enzinas ,

PE es Wla Pectin-pectil-hidrolasa p ntimero 3 .1 . 1. 11.

~· 7 ~

- Enzimas det:X>l~rizantes: se c lasif ican cooo glucosidasas. Es tas

ronp:m e l enlace glurosidi.co entre: dos rrolecuJ.as unidas de acido ga­

lactur6nico.

Las enz.imas dep:>linerizantes se subdi.viden en och:> grup::>s a los

qu= se les asigrt) un n6maro de acuerdo a la Cornisi6n Internacional de

Enzimas ( Tabla 1 ) (19).

TABlA 1

~IFICACIO.·l F.SQUfl ATICA DE

IAS ENZll-1!\S DEFOLI11ERIZANIBS

Enzimas p(&:ticas que acttlan principa:l.nnlte sobrc pectina

Poli.rretilgalacturonasa ( Pl·t3 )

1. Endo-P£.13 3. 2.1.41

?

Pectin-trans-eliminasas ( PTE )

3. Endo-PTE 4.2.2.3

4. Exo-PTE ?

Enz.imas p&ticas que actilan principallrente sobre .§cidos ~ticos

Poligalacturonasas ( PG Poctin-.§cido-trans-eli.minasas (PATE )

5. Endo-PG 3.2 .1 . 15 7. Endo-PATE 4.2.2.1

6. EXo-PG 3.2.1.40 8. Exo-PATE 4.2.2.2

IDs prefijos endo y exo designan rarpir:ti.ento aleatorios y tE'.nnina­

lesv respect.ivanente. cada uno de estos ocho grupos se subdiv:iden, a su

vez, de acuerdo a su pH 6pt:irro, inh.ibici6n o activaci6n con cationes, y

·- B -

su afinidad para sustratos diferP.ntes en cuanto a sus pesos nolecularcs

(10) (19) •

las frutas suelen contener prErl_aninant.emmte f:X!Ctin-csterasas y los

hongos pr .. :daninantes, pcro no exclusivam2!nte, :p:>ligalacturonasas (41).

La rnayoria de l as Gnzimas peetinoliticas CCirl'ercialcs p:rovienen a partir

de rnicroorganisnos, en especial , del hongo Aspergillus niger. Sus car a:-

, ter1sticas varian aprcciablem:mte segtln su origen. As!, las pectineste­

rasas de frutas y bacterias t.ienP..n pB (s) 6pt.ilros en la regi6n de 4.5 y

8.5, mientras que las de hongos los tienen entre 3.5 y 5 . 5 (11).

4. Estudios previos sobre la producci6n de jugo de banano

Considerando la arrplia distr~ci6n y variedad de los jugos de fru­

tas en los rrercados nacionales e internacionales, es sorprendente a:msi­

derar la casi nula contribuci6n del banano en este sentido (27). Son

lTLlC.'-los los factores que favorecen e l usa de esta fruta en la manufactura

de bebidas , tales cx:mo su colocaci6n en el rrercado mundial , el excedente

en la producci6n, su cosecha en todas las estaciones y su universal.Irente

apreciado arana y sabor (27) .

IDs jugos de frutas recient:.em:!nte obtenidos 5C:1 general.m:mte tur­

bios y contienan pequeiios fragrte'ltoS de residues celulares en suspen­

si6n cone consecuencia de l a naturaleza coloidal del fluid:l (-11) .

A veces esto es j ustamente lo c;ue se requiere desde el punto de vista

corrercial y entonccs es precise inactivar todos los s ister.laS enzirn:iticos

presentcs para mantcncr esta condici6n de rrodo permanente o F..s esto el

caso de las linonadas y los jugos de naranj a y tanate. En muchos casos,

sin erd:.largo, se pre fiere que e l jugo frutal sea claro y con largo perio­

do de conservaci6n, sin cambio apreci able. Las sustancias que producen

esta soluci6n coloidal varian oon los d istintos jugos , pero, por lo ge­

neral son pect.inas y polisac~idos asociadas, derivados del al.IPid6n, di­

versas prote1nas y ocasionalmente tan..inos y ligninas . Dichos jugos se

sed:in'entan rnuy lentamente y no pueden f iltrarse con facilidad :p::>r cuanto

obstruyen los filtros ; a m:mos de utilizar cantidades exorbitantes de rna

terias au.'<iliares. Hoy, se utilizan mezclas enz~ticas de actividad

controlada, :p::>rque el errpleo de sistemas naturales no es e ficaz y puede

conducir a grandes diferencias en e l producto final .

I.a.s pectinas son :p::>lirneros de cadenas largas que est&! involucrados

en e l rranteniroiento de la textura de la fruta y en la rigidez de las pa­

rec1es ce lulares. Las frutas contienen enzimas que digieren l a pectina ,

sin Gttbargo , su proporci6n es tan baja que su acci6n resulta demasiado

lenta (t!l) . De all1, la iJ.ip:>rtancia de usar enzimas ~rciales que hi­

drolizan la pectina y facilitan la salida r§pida del juqoo La adici6n

de estas enz:irl'a.s pectinoU.ticas en el proceso de obtenci6n de jugos de

f rutas ha derrostrado ser rruy efi caz , l~se un mayor rendimiento del

jugo y una clarificaci6n y brillantez nuy notables (41) 0

- 10 -

D.lpai.gne ( 1965 ) OJttprooo (fue p:>r 110liP...nda y prensado de la pulpa

de banarx> ,. sol o era p:>sibl e ol~~ un pur~, de conservac:i.6n rruy pobrc

(11) • Sus estudios p:>Steriores los di .rigi6 hacia l a extracci6n de jugo

cb rana"'ll per via enz:i!natica.- usando una rrezcla de enozir-as peligalactu­

ronasa y pectinesterasa ( de cu1 ti ~s de oongos ) en concentraciones de

0 .05% y 0 . 10% peso en peso. 'Ibdo esto result6 en un liquid:> nubloso,de

baja Viscosidad, con un arana caracter1stico a banano y un rendimiento

no especificado.

lfumyanganizi y Cowens ( 1974 ) , trabajaron la pulpa de banaoo per

prensado, con acci6n sd:>re la pectina (27). Encontraron una tknica

usarrlo 6xido de calcio, el cual satura los grup:>s ca.rbox1l.icos libres

de la pectina, y la precipita en l a foma de grnnulos de pectato de cal­

cic. IDs gr&lulos de pectato y sulfato de calcio actGan c:ono adj~

de filtraci6n, pennitiendo un rendimiento del 11quido del 80% per oen­

trifugaci6n, y 08% per prensadoJ para un nivel de cal de 0.50%. Por adi­

ci6n posterior de ~cido sulfi1rico9 se restablece el pH original y se

elimina e1 olor caracter!stico de la cal en la pulpa. El jugo obtenido

usarxlo 0. 25% de CaO es oscuro; el aroma caracter1stico de banaoo es fuer­

te , pero m:mos delicado que el jugo obtenido sin tratarniento con cal .

IDs ju~s obtenidos con 0 . 5 a 1% de CaO son amarillos, tienen un olor

agradable pero un saber diferente al juc_p sin tratamiento y al jugo ob­

te."lido con 0. 25% de eao. Estos tienen un saber seoo, ligerarrente ~cido

pero agradabl e .

~ 11 -

El m:!jor estado de madurez de los bananos con el que se increnenta

el ren:umia1to de juga, es el que oorresponde al oontenido m§:x.irro de azt1-

cares totales ( gluoosa, fructosa y sucrosa ) • Desde el punto de vista

de aspectop este estado se encua'1tra entre banan:>S total.nente amarillos

y bana.YJOs con pa::as caf~ ( escala 7 y 3 de Von I.DesecY'.e ) (27) . Bananos

semi--maduros dan bajos rerrlimientos , y sobre-rnadurados oontienen un con­

tenido m;mor de azt1cares (27) .

En 1976, Ibnyanganizi y Coppens (?.G) hicieron un esttrlio corrparati­

vo de estos dos procedimientos de extracci6n del jugo de banano: por

v1a en:d~- tica, usanC.b 0 . 05% de .Qapidase C 10 y enpleando 6xicb de cal­

cic, en ooncentraciones de 0.50%. Ellos enoontraron que el rendirniento

utilizarrlo enzimas superaba en un 6 . 0% al obtenieb con 6xido de calcic,

obtenierl:>se un rerrlimiento del 88% por el procedimiento enzir.latico y

de un 82% oor el ~todo de 6xido de calci~i.D sulft1rico. ~, las

propiedades organol~pticas del jug::> obtenieb por v1a enzil'mtica son IOO­

jores que las encontradas p::>r ~ ~ de cal.

Pizarro y Coronel (30) estufiaron el proceso de obtenci6n de jugo

de banano rce:liante la depectinizaci6n enz:irn&tica. Ulos usaron la en­

zima Pect.inol-R-10 en una concentraci6n de 2 g 1 Kg de pulpa, r:or un

t:i.er!lp::> de 30 mi.nutos a 6Q-·65°C y al pa natural de la fruta. El jugo

fue obte."lido por centrifugaci6n y filtraci6n r:osterior.

- 12 -

'lbcehini y lara (35) , est\rliaron el uso de enziltas pectinoliticas,

para reducir la viscosidad de la pulpa de banaro y facilitar la extrac­

ci6n del jugo, por centrifugaci6n. EnSayaron cuatro preparaciones de

enzimas o:xnerciales ( Pecti.Tl.Ol 59 L, Spark-L, Fill y Ultrazym 100 Special}

y detexminaron sus condiciones 6pt.imas de acci6n. La enzi:ia selecciona­

da fue -: Ul trazym 100 Special 17, con la que se obtuvo rend:imientos del

30 ar 35%, oon 21 °Brix. El jugo fue luego ooncentrado a 71 °Brix en un

evaporador " Centri-Thenn ", conservandD su axana y oolor y un salx>r ·

agradable.

3. i·W""JUAIES Y r.~

3 . 1 . I.Dcalizaci6n

El trabajo fue realizado en e l Centro de Investigaciones en Tecno­

logia de Alinentos, CITI' .. , de la Univers idad de Costa Rica.

3. 2 . i•lateria Prima

se usaron barlar¥:)s de rechazo 1 de 1a variooad Musa cavernishii, pro­

cedentes de la zona de ~iles, L:i.m5n.

Se utilizaron seis enzirnas cc:nercial es ( Tabla 2 } •

TABL.~ 2

ENZIW\S ESTUDIADAS FN EL POCCESO DE OBTEl~ION

DE UN JUOO C!ARI!'"'CAOO DE BANZ\r·P

Enzirna

Pectinol

Pectinal D

Pectinase PV8

Ultrazym 100

Ultrazym 100 Special

Claryfine Super

Distribuioor

Rohm /

Rohrn /

Miles Kali Chemic .

Ciba Geigy

Ciba Gei gy

Stourage Chemi.cals '

- 13-

- 14 -

3.3. ~p:>

Se utiliz6 el siguiente equipo •

~r M:>lino de martillos

Banos de incubaci6n

centr1fuga

~fract:6m3tro

Fspcctrofo~tro

Cron6rtetro

Viscos!metro Cannon-Fenske

Balanza

Balanza

Cristalerfa

3 . 4 . Reactivos

- Alcnhol etUico ( 70%, 95% )

l larca

Fitz Patrick Co.

'!he leo

l-EE Sci. Inst.

Bellingham-Stanley

PYE UNICN1

Fisher Sci . Co.

00.!\r.JS-SCALE Corp.

- Soluciones de NaOH ( 0 . 1 "1, 1.0 N, 3 . 0 N )

- Ooluci6n de cloruro de sodio 20%

- Soluci6n de ~iCb percl6rico ( 50%

t-t:rlelo

JT

lBtl

SUper Minor

PN 9418 V

SP6-SOOW

AS'I!1 D445

H S4

- 15 -

- Soluci6n extractora ( NaOH y a.cido acet.ioo glacial

- Soluci6n de ferricianuro oo p:.>tasio

- Carbonate de sodio

- D-glu.oosa-anhidra

- D-fructosa-anhidra

- Soluci6n Iodo-Ioduro

- Indicador alcoh6lico de f~ftale!na

3 . 4 .1 . Preparaci6n de los reacti vos : I.a mayor parte de los rea.ctivos,

se prep:u:aron sigui.errlo las instrucciones especificadas en los ~s

de aM!isis. E1 &=ido clorh1drico matanolizado ( I1eOH I HCL ) , indis­

pensable en la detenninaci6n de los poliur6nidos totales, no se encon­

traba disp:miblc en nuestros laboratories, por lo que fueron precisos

varios ensayos exploratorios para su preparaci6n.

El cloruro de hidr6gen::>, en fonna de gas, se produce a partir de

la siguiente reacci6n;

2 NaCl + H2 so4 oonc. -+ Na2 so4 + 2 HCl

Las cantidades de cloruro de sodio y de &=i.do sulftlrico concentra­

do, necesarias para obtener t.ma soluci6n de I~ I HCl 0. 5 N son 29. 25g

y 13 . 3 cc respectivanente. - Por las ~idas ocurridas en el proceso,

es neoesario utilizar un exceso de arn':X:>s reactivos. Las cantidades fi­

nales usadas fueroX:_ 87. 75g de NaCl g y 76. Sec de u2so 4 concentrado.

- 16 -

La Figura 1, del ~ice., rnuastra e1 diagrama de flujo de la prepa- .

raci6n del n~OH I HCl.

Las condiciones del procf>..so fueron las siguientes:

Se ooloca el cloruro de sodio en un bal6n aforado de cuel lo largo ,

cerro sa rruestra en la Figura 1 del ~ce, e1 cual se halla sur~ido

en un bafo de agua, a una t~atura entre 70-75°C. Se ajusta al bal6n,

un enlbudo separ ador que contiene el ~cid::> sulfrtri co concentrado. Se co­

necta al sista'Tii:i una trampa con lana de vidrio, para evi tar el pas:> del

~cido sulfllrico a la lx>tell a que contiene el metanol. se hacen tres

adiciones oonsecutivas de ~ido sulfdrico concentrado, muy lentamente y

con suno cui~do, ya que la reacc.i6n de este con e l c l oruro de :;odic es

muy viole..l'lta . El cloruro de hidr6geno produci do, pasa en forma de gas

a trav~ del sistana. y es burbujeado en una lx>tella conteniendo un li­

tro de matanol absol ute : La soluci<Sn obtenida se titula oon una solu­

c i 6n valorada de NaOH, de aprax.i.ltadam:mte la misma nornal.idad.

3 . 5 . Caracterizaci6n y Selecci6n de la l-".ateria Prima

Se estudiaron tres grades diferentes de ma...-=turez de los banaoos;

- grado 1 ; bananos totalmente amarillos, sin pecas ( Figura 1 )

- grade 2 ~ bananos totallrente amarillos, con pecas peque..Ti.as en t anafio

y en ntinero ( Figura 1 )

- grade 3 : bananos totalirente amarillos, con un ntlrre.ro mayor de pecas,

de mayor tamaiio que en grado 2 ( Figura 1 ) •

Se recibieron los bananos en la Planta Pilote del CITA oon un gra­

de de madurez int.enoodio, cono se nuestra en l a Figura 1.

~· 17 -

Figura 1. Banaoos em los tres grades de madurez estudiados

- 18 -·

IDs bananos fueron alnacenados en una c&nara pequefia ( 2 m x 2 . 5 m )

bajo con:liciones arrbienta1es de terrperatura y hurredad relativa, de 21 °C

y 80% ~ respecti vamente, donde se roantuvieron basta nostrar externarnente

los tres grados de madurez mencionados ( lo cual ton6 entre 4 y 5 <lias

para a l canzar el graCb 1 , entre 5 y 6 para el grade 2 y entre 6 y 7 para

alcanzar el grade 3 ) •

Para caracterizar 1a materia pr.ima y seleccionar la ~ adecuada

para la extracci6n del jugo, se hicieron los siguientes amlisis :

1. El p::>rcentaje de l_:X)liur6nidos totales y el grado de esterificaci6n

2. E1 p:>rcentaje de aztica.res reductores

3 . El p:>rcentaje de azOcares totales

4. E1 porcentaje de a.lm:id6n

5. El porcentaje de humedad

6. IJ:>s s61idos totales ( 0 Brix

7. ElpH

3. 5 . 1 . lJ'~todos de ~lis is

1 . Deterr.U.naciOn del porcentaje de po1iur6nidos y su grado de este­

rificacioo

Para este determ:inaci6n, se sigui6 el metodo descrito por Narren

y Vb:x1nan (40). IDs poliur6nidos esterificados totales se pueden

detenninar ti tulando los a.cidos ur6nicos, que se liberan con l a hidr6li­

sis alcali.na de l as fracciones insolubles en alcohol. LOs p:>liw:6nidos

totales se detenninan de manera s:Lnrilar esterificando prinero los grup:>s

cartx:>x1licos lihres, con ~cido c l orhidrico tretanolizado. Una cooparaci6n

de l os dos resultados da el grado de esterificaci6n de los };X)liur6nidos

totales. ESte m§todo determi.na no solo las sustanci.as ~cas, sino

tan"bi~&'1r otros biop:>Hmeros de propiedades qujinicas s .imilares.

2. Detenninaci6n del p:>rcentaje de azacares reductores

Se trata de UI'l netodo COlorim~triCO, descrito por Gaines (15) 1 que

enplea el ferricianuro de potasio.. Ocurre una reacci.6n redox en la que

el ferricianuro se reduce a ferrocianuro. El color amarillo del reacti-

vo alcalioo de ferricianuro ( con caroonato de calcic ) , cuando se ca --

lienta con los a.zrtcares reductoresg disninuye en proporci6n a la canti-

dad de az11cares presentes, debido a que se forma el ferrocianuro 1 que a

380 m es incoloro.

3. Determi.naci6n del torcentaje de azt1cares totales

Se Si gue C31 procedlrniento SeiialadQ por Gaines (15) 0 ?-1 metodo 1 se

basa en l a hidr6lisis a.cida de un extracto clarificado ( jugo ) , oon ~-

ci.ci:> clorh.!drico, el cual, convierte cuantitativam:mte los azGcares no

reductores ( sucrosa ) en unidades de glucosa y fructosa ( azt1cares re-

ductores ) • Estos, se detenninan posteriormente, cono tales, color~-

tricart"ente .

- 20 -

sa construy6 la curva estandard de aztlcares reductores ( glucosa,

fructosa ) ( Figura 2 del ApeAdice ) , sobr e la cual se trazaron los va­

lores de t:. A · ( variaci6n de la ab.sorbancia del blanco con respecto al

de l a rruestra en estudio ) y se determin6 as1, la concentraci6n de la

misrra.

4 . Detenni.naci6n del I_:Orcentaje de aJ.m.i.d6n

La estimaci6n del almid6n se hizo s i guiendo el 11'€todo descrito p:>r

Gaines (15). El almid6n se hidroliza a sus azt1cares reductores y s~ de-·

tennina colorl.Inetric~te .

5 . Det:enninaci6n del p:>rcentaje de h\.llllet]ad, s6lidos totales y pH

Para la detenninaci6n del porcentaje de hurredad se sigui!S el metodo

descrito p:>r la " l\ssociatioa of Offici al Analytical Olanists ' ' (5) ,uti­

liz&rlose una estufa de vac1o a 60°C por 16 horas. Los s6lidos totales

se detenninaron corco 0 Brix en un ref ract6Iretro B. S . , ron un rango de 0-

28% de az~.

3. 6 . Selecci6n de la enzirna mas adecuada para el proceso de obtenci 6n

de un jugo clarificado de banano. Definici6n de sus condici ones

6ptimas de acci6n

3. 6 . 1 . Selecci6n preliminar: Se hizo una selecci6n previa de las enzi­

mas; escogien.dose de entre las seis en estudio aquellas que, bajo las

- 21 --

condiciones de prooeso fijadas a continuaci6n, dieran buenos rendirnien-

tos de jugo y un grad:> de clarificaciOn bastante notable.

COndicjones de proceso ( Figura 2 )

Figura 2

Diagrarca de flujo del proceso de obtenci6n

de un jugo clarificado rh banano

s6lidos +

Rechazos bananeros +

Selecci6n +

Lavado +

Partici6n transversal a la mitai

-l-Blanqueo

20 min. con vapor ) ...

Dcscascarado ( manual )

... Trituraci6n rnec~ca

... Pulpa +

+ Incubaci6n

2 ooras1 45°C -l­

Centrifugaci6n 20 min. 4000 r .p.m •

... Jugo clarificado

adici6n de la enzima ( 0.01% p/ p )

- 22 -

1 . Sel~~ci6n de la fruta

IDs bananos fueron seleccionarlos por observaci6n visual de la colo­

raciOn externa de la fruta, el.ilninfurlose todos aquellos que estuvieran

maltratados o dafiados.

2 . ravado

Se lav6 la fruta mediante chorros de e3:gua frl.a, a fin de rexrover

las impurezas externas .

3. Inacti vaci6n enz.:i.mc§tica

LOs bananos son partidos transversa.lmante a la rnitad y tratados

tffi:micamente ( escaldados ) para inacti var las enzirnas naturales de la

fruta . Se hicieron varios ensayos e,.'l("_;loratorios para detenninar el tra­

tami.ento ~00 nas apropiado . Se probaron tierrpos de blanqueo por va­

por y J:X>r inrnersi6n en agun caliente~ Se escogi6 el tratamiento p:>r va­

por ya que en el tratami.ento p::>r i.ntoorsi6n en agua caliente la fruta se

enbebe de agua y es dificil de manejar. Un tienpo de 20 rninutos con va­

p:>r a una temperatura entre B5~95°C irapidi6 el oscurec:imi.ento de la pul­

l:la en un ti.ezrp:> de 4 horas, I;X)r lo que se asum.i.O que las enzinas fueron

inactiva.das. I.a partici6n de los bananos transversalmante por la rnitad

favorece la penetraci6n de calor y el descascarado siguiente.

- 21 -

4 . Pelado y trituraci6'1 de la fruta

La fr...1ta es descascarada rranualrt~"'lte . Posteriorr~ente, se ITU.lele en

un rrolino de martillos , rrodelo JT, usarrlo una malla ntlnero 065 ; hasta ob­

tener una rnasa de pulpa fina.

5. Incubaci6n de la pulpa y adici6n de l a enzima

Se incuba la pulpa con l a enz:ima en un bane de agua a 45°C. Por en­

sayos explorator ios, se deter:min6 que una concentraciof\ 6.e 0. 5g de enzi­

rna/Kg de la pulpa, daba un bue.n margen en los r endiroientos de jugo obte­

nidos oon y sin enzima ( control ) g de ma.'lera que se podi a establ ccer

una OOI1Tparaci6n rnCis j usta con cada una de las enzimas. Se defini 6 un

t _i.enp::> de acci6n de l a e~ima con el sustrat o de 2 horas. Se trabaj 6

bajo l as condiciones del pH natural de la fruta.

S. Extracci6n del jugo

r.a extracci6n del jugo se hizo ccntrifugando una cantidad conoci da

de pulpa, luego de la acci6n enz~tica, en una centr! fuga Super tiinor ,

a 4000 r .p.m. , por espacio de 20 minutes.

El rend.irniento de j ugo se expresa caro por centaje peso/peso y se

calcula rcediante l a rel aci 6n: Pf>..SO de jugo sobre peso de pulpa centrifu.._

gada.

- 2-3 .

3o6 . 2o Selecci6n final : Luego de la el.iminaci6n pre liminar de enzima (s),

se procedi6 a saleccionar la ~s adecuada, para el proceso de obtenci6n

de un jugo clarificado de bananoo F.l criterio de selecci6n se basa en

los resultados obtenidos de los siguientes amlisis :

1. Rendilniento ~ se mide corro se anot6 anteriornente.

2. Grado de clarificaci6n: se hace r;x:>r abservaci 6n visual de la t urbidez

del jugo, y por ~ici6n de la absorbancia a 580 n.mo

3 0 Prueba ae depectinizaci6n; mide el avance en la hidr6lisis de l a pee­

tina. Consiste en nezclar una parte de j ugo filtrado condos partes

etanol y ~cido clorh1drico o Si se forman fl6culos o co~gulos en un

periodo de 2 minutos o rnenos, significa que la J;eetina no ha sido de­

gradada en su totalidad.

4 o Prueba de hidr6lisis del almid6n: se l leva mediante el ensayo Iodo­

Ioch..lro. f.lide el grado de hidr6lisis del al.mid6n en el jugo o lll....ogo de

gelatinizar el a.lroid6n, calentando el jugo a 75-100°C, se enfr1a y se

le aiiade una parte de soluci6n de Iodo por cada diez partes de jugo.

El color azul muestra presencia de alroid6n no degradado . Un col or ca­

fe o rojo indica almid6n parcialmmte degradado. Esto es aplicabl e

tambi~ cuando el color desaparece dentro de un corto tienpo. COlor

arrarillo indica degradaci6n total o ausencia de almid6no

5. Prueba de consistencia del jugo: se hace midiendo la v i scosidad del

jugo r e lativa a la del agua 26°C.

6. Deter.r.Unaci6n del pH.

7 . TJetenn:L"laci6n de los 0 BriX.

· ~ 25 ~

3 . 6 • 3 . Diseflo de los experircentos ~

1. Definici6n de las condiciones 6ptinas de acci6n de la enzima selec­

cionada.

La acci6n de la enz:i.ma sobre el sustrato depende, a.Clernas del sus­

trato mi.srro, de otras variables, corro son: concentraci6n, temperatura,

t~ de acci6n y pH. Para optimizar estas variables, se ensayaron di­

ferentes oondiciones y sc evaluaron a partir oo los resultaebs de los

~isis citados en l a secci6n 3. 6. 2.

- Concentraci6n de la enzirna ~

En orden da determinar la concentraci6n m1s baj a de enzima qrie ga­

rantizara un buen rendi..rniento de jugo y una buena clarificaci6n, se pro­

sigui6 a ensayar las siguientes concentraciones ~ 0.05% peso/peso, 0.025%

peso/pes:>, 0.01% Peso/peso, 0.005% peso/peso, 0.001% pe.so/pesov 0 . 0005%

peso/peso. I.as condiciones de l proceso fueron las misrnas anotadas en

la secci6n 3.6.1., manteniendo cada lote con cada concentraci6n a 45°C

por un perfodo de 2 horas. La for::ma corro se evalu6 la eficiencia con

cada concentraci6n fue l a misr:na c itada en la secci6n 3.6 .2., deterrninan­

do el r endimiento de jugo, e l grado de clarificaci6n, c:l grado de depec­

tinizaci6n, el grado de hic:h6lisis del alm:id6n, la viscosidad, el pH,

·~ 26 -

- TiCrrffOS de acci6n ~

Definida la conccntraci6n de enzi.Ina y fijarrlo la tarparatura a 450C,

se probaron los siguientcs tienpos de acci6n de la enzir.la con c l sustra­

to: 0 ·15 hrs, 0; 30 hrs, 1 : 00 hrs , 2 ~00 hrs, 4 •00 hrs, ba.jo las misnas

cx::mdicianes de proce.so. La manera de evaluaci6n es la misma arotada pre­

viamente.

- Tenperatura de incubaci6n:

Con la cxmcentraci6n y el tiarpo de acci6n definidos se probaron

~aturas de 35°C, 45°C y 55°C, evalu&ldose de igual fonna.

-pH:

Para determi.nar e l efecto que tiene el ~l en el rerrlimientD de ju­

go y en su grado de clarificaci6n se prd:>aron dos ~i (s) : uno de 3. 8

( ajustado con ~cido c:!trico ) y el pH que natura.l.m:mte presentara l a

fruta , el cual var1a en un rango que va de 4 .8 a 5 .1.

4 • RE'SULTAOOS

1 o Selecci6n de la materia prima para el pJ:OCeso de obtenci6n de un

jugo clarificado de bana'1o. Selecci6n preli.m:i.nar de enzilnas .

En el CUadra 1 de caracterizaci6n de la materia pri."':la segt1n su gra­

de de madurez se muestran las variaciones de cada una de ello.s en cuanto

a su contenido de azticares totales, az1lcares reductores, poliur6nidos,

almiddn, sdlidos totales, etc . Del CUadra, se observa que no existen

grandes diferencias en el contenido de estos polisac.tridos segGn sea la

materia prima de grade 1, 2 o 3 0 ~ la fruta pasa de un grade de ma-

durez 1 a un grado de madurez 2 se increnl::mta el contenido de az(icares~

s6lidos totales ( 0 BriX ) y el grado de esterificaci6n de los poliur6ni­

dos . Con los grades 2 y 3 estas diferencias no son significativas ( Ola­

dro 1 ) o La materia prima se seleccion6 dependiendo de los rendirnientos

de jugo obtenidos con cada una de las enzjrnas. De acuerdo a esto, el gra­

de de madurez 3 pe los bananas es el ~ apropiado para e l p.roceso, ya

que aporta un mayor porcentaje de pulpa ( Cuadra 2 ) y un mayor rendimien­

to de jugo con cada una de las enzil:as ( usando un nivel de 0.05% peso/

paso ) • ( Cuadra 3 ) • Estos valore s son cl resul tado p::rorrOO.io de 3 repe­

ticiones ( Cuadros tl y 5 del Apericli.ce , respecti vam.;mte ) • Del Cuadro 3

se puede notar que se obtiene un mayor porcentajc de jugo confonne la

fruta madura y solo se mantienen aprox.i.nadamente iguales con las enz:i.mas

Ultrazyrn 100 Spe:ial y Claryfine Super, a un nive l de 0.05% p/p. Com:> se·

puede observar del Cuadra 3 i los mayores rendirnientos de jl.lgO se obtie­

nen con Ultrazyrn 100 Special y Claryfine Super. Ultrazym 100 Special y

Claryfina Super dan jugos mas claros que los obtenidos oon las otras en­

zirras ( Figura 3 ) .

- 27 -

· ~ 2<3 ••

CtJAT)fO 1

Cl'..RACI'ERIZJ\.CI ()l-1 DI: L.1\. I ~'\TE!UA P~.

sro.JIJ EL G.'?AOO DE ~ '!!IDURE7.

Gru\00 DE t'fMX.JREZ

~sis 1 2 3

Poliur6nidos , % pranedio * 11.2 ' 11.6 11.Ei ,

Grado de esterificaci6n, % pranedio ~11.0_._9 t19 .0 47.7

Humedad, % prcn:rlio 74 .• 0 7~.4 75.6

Az11cares totales , gf-100 cc jugo ( pranedio ) 13 . 9 15.8 15.4

Azucares r eductores , g/100 cc jugo ( praredio ) 1.3 1.2 1.1

Almid6n, g/100 cc de jugo ( pranedio 0.0 0 .0 0.0

pH , prrne:lio tl.85 4 .90 5.10

0 Brix , praredio 21.0 21.5 21.5

>'r Cifras referidas a peso seco de la pulpa

Todos estos valores son el pranedio resul tante de tres repe-

ticiones. ( CUadro 4 del .l\pfuldice )

-· 29 ~

CUADRO 2

Pfl-IDI!1IEr.r.!'O PIU1Eni O DE I.A PULPA

Grado Rendirniento Rerldirniento de de l a fruta de la ec1scara

rcadurez % :p/p * % PIP

*

1 65. 9 34o l

2 67 o2 32 .8

3 68. 3 31.7

Expresado caro neso de oulpa sobre peso de bananos enteros.

Estos valores son el praredio resultante de tres repeticiones . ( Clladro 4 del ~ce )

- 30-

.CUADOO 3

RENDIMIENIO PIQYtEDIO DE ..nm DE BAJ\ll\!'0 O.ffi'ENIIX>

~1 DIFERENl.'ES El-1Zll1AS Y GPA'JOS DE Ml\DUREZ

( % peso/peso fresco )

GRAOO DE ~WXJREZ 1 2 3

* .Enzirna ~imiento p.rara:lio (% p/p)

Pectinol 49 .6 53 .3 57 . 9

Pectinol D 50 . 2 54.1 58.4

Pectinase PV8 46.9 46.9 51.4

Ultrazym 100 50 J) 52 . 5 58.0

Ultrazym 100 Special 66.5 68 .4 68 .8

Claryfine Super 66 .4 67.4 68 . 8

Control 1 1.5 16. 1 27 . 8

Control 2 4 .8 20.7 27.5

* Praredio de tres repeticiones, CUadro 5 del Apendi ce

- 31 -

Figura 3. Jugos obtenidos oon las enzima.S : Pectinol ,

Pectinol D, Pectinase PVS, Ultrazym 100.

Ultrazym 100 Special, Claryfine SUper

- 32 -

2 . Selecci6n de la enz:irla para el proceso de abtenci6n de un jug:> cla­

rificado de banano

Los Cuadros 4 al 9 truestran los valores de los rend.imientos de jugo

obteniCbs con Ultrazym 100 Special y Claryf.ine Super a diferentes concen­

traciones. De acuerdo a estos resultados, se seleccion6 la enz:i.rra y la

conamtraci6n ~s adecuada para este proceso. A una concentraci.6n en ex­

ceso de enz:i.ma ( 0. 05% peso/ peso ) no hay diferencias en los rendimien­

tos de jugo obtenidos con una u otra enzil--na COI!O tanp:>co difieren en vis­

cosidades , absorbancias a 580 nrn, y grado de depectinizaci6n ( hidr6lisis

de la pe::tina ) ( CUadro 4 ) • A un nivel de 0 o 025% peso/peso de enzima

se observan mejor las diferencias en cuanto a la acci6!1 de estas enzi.rras.

El r end.irniento de juga con Ultrazym 100 Special es superior ( CUadro 5 ) •

Las absorbancias a 580 nm de Ultrazym 100 Special y Clarifine Super son

de 0 o 027 y 0. 041, r especti vammte; lo cual sugiere que el jugo obtenido

con Ultrazym 100 ~ial es ligerarrente rras claro. La pectina esU to­

tal.nente degradada y el almid6n, al igual que con el control, est.i par­

cialmente hidrolizado. Hasta l.IDa concentraci6n de 0 . 005% peso/peso de

enzima, se logra degradar l a pectina:: sin ent>argo, por tratarse de can­

tidacles tan pequeiias de enzimas ( 0.005% y 0.01% p/p ) y considerantb

que las diferencias en cuaTlto a costos de las rnismas es tan pequeiia

( ~ 0 .08 por Kg. de pulpa ) , se escogi6 un nivel de 0.01% p/p de enzima

a:m:> el mas rentable para el proceso y con ello se incrementa el rendi­

miento de jugo en un 4% y 2% con Ultrazym 100 Special y Claryfine Super,

respectivan-ente. ( Cuadro 6 y 7 ) • A este nivel de enzima, se obtienen

- 33 -

jugos perfectamente claros. Del CUadro 6 se deduce que Ultrazym 1..QO.

Special trabaja IIItis eficiente:nente que Clarvfine Super,_ ya que da mejo·

res rendimientos de jugo ( Figura 4 ) •

* '

60

~ -n

~

i I so

45

r I

0.005 I

0.015

..,J4-

0.025

• Ul trazym 100 Special + Claryfine SUper

0.035 0.045

Concentraci6n de enziroa, % PIP

Figura 4. Efecto de la c:cn:entrac.i6n de enz:iiM

sd>re el rEntimiento del jugo

El rend.inu.ento pranedio del control ( sin enzima ) fue de 35.2%

.. 35 -

1\i.'m:LISIS PID'IEDIO DO.. JUOO Om'I:NIDO DE BANAOOS cx:t\1 GRAOO DE

MADUREZ "3" Y UNA CONCENI'Rl',CION DE 0 . 05% p/p DE El~IMA,

RESULT.l\00 PIOmDIO

Enzimas y oontrol

Rendimiento de jugo, % p/p fresco

pH

Viscosi.dad relativa ( jugo sin diluir, 26°C

Viscosidad relativa ( jugo diluido 6 veoes, 26°C )

Absorbancia, 580 n .m. ( jugo sin diluir )

1\bsorbancia, 580 n .rn . ( jugo diluido 6 veces )

Grado de depectinizaci6n

Grado hidr6li.sis del almid6n

. Ultrazym 100 Special

66 . 3

5.00

23.0

1.9

1.1

0.016

0 .003

(-)

p(+)

* . De tres repetiCiOneS 1 ClladrO 6 del .1\p&ldice (*) Oernasiado viscose para ser m:rlido (-) Pectina totalmente degradada ( +) Hidr6lisis incarrpleta de la pectina

p(+) Hidr6lisis parcial del almid6n

Claryfine SUper

66.5

5.00

23 . 0

1.9

1.1

0. 021

0.005

(-}

p(+)

*

Control

17.6

5. 00

22.5

- (*)

2 . 3

0.065

(+)

p(+)

- 3G -

a.JADRO 5

ANALISI S PRa'1EDIO DEL JUGO OBI'ENIDO DF. Bl\NAN:)S a:::r-J GR1\00 DE

Ml\DUPEZ " 311 Y UNl\ ~CENI'Rl\CION DE 0 . 025% p/ p DE ENZIBA

Ml\NI'aJIOOS A 11 5°C POR JX)S HOMS

RESULTAOO PK:MEDIO

Enzimas y Ultrazym control 100 Special

Rendimiento de jugo, % p/p fresco 68. 7

pH 4.9

0 Brix 22

Viscosidad relativa ( jugo sin diluir, 26°C 2 .0

Visoosidad r e l ativa ( jugo diluido 6 veces, 26°C ) 1.1

Absorbancia ~ 580 n .rn. ( jugo sin diluir ) 0 . 027

Absorbancia , 580 n . rn. ( jugo diluido 6 veces 0. 251

Grado de depectinizaci6n (-)

Grado hidr6lisis del alrnid6n p (+)

* Oe tres r epeticiones, CUadro 7 del Aperrlice (*) Demasiado viscose para ser medido (-) Pectina totalmente degradada ( +) Hidr6lisis incanpleta de la pectina

p ( +) Hidr61isis parcial del almid6n

Cla.ryfine SUper

67 . 5

4. 9

22

2 . 0

1.1

0 . 041

0 . 285

(- )

p(+)

*

Control

41.4

4. 9

21.5

2.0

- (*)

(+)

p(+)

- 37 -

a.JADOO 6

ANALISIS P~IO DEL JUG() OBI'FNIOO DE B1\N1\N)S CX'N GRAOO DE

t-12'\IXJREZ "3" Y UNA <n-CF11l'RACION DE 0 . 01% p/p DE ENZIMA,

RESULTAOO PID..fi!DIO

Enzimas y control

Rend:irniento, % p/p fresco

pH

"Brix

Viscosidad relativa jugo sin diluir , 26 °C

Visoosidad relativa jugo diluido 6 veces, 26°C

Absorbancia , 580 n .m. jugo s in diluir

Absorbancia , 580 n.m. jugo diluido 6 veces

Grado de depectinizaci6n

Grado hidr6lisis del alrnid6n

Ultrazym 100 Special

66. tl

1 . 9

22 . 5

2 . 0

1.1

0 . 035

0.010

( ·-)

p (+)

* De tres repeticiones, CUadro 8 de l AOOndice (*) Danasiado visooso para ser rned.ido (-) Hidr6lisis canpleta de la pectina (+) Hidr6lisis in...-unpleta de la pectina

p(+) Hidr6lisis parcia l de l almid6n .

Claryfine Super

65 . 1

4. 9

22 . 5

2 . 0

2 . 0

O.M9

0 . 01~

(-)

p (+)

*

Control

39 . t1

4 . 85

22 . 5

- (*)

2 . 5

0 . 260

(+)

p(+)

CUl\DID 7

1\NALISIS PR0-1EDIO DEL JUC'-0 OBTENIOO DE 1W'11\~ CCN GR1\00 DE

Ml\DUREZ "3" Y UNA CONCENI'Rl'.CION D~ 0.005% p/p DE ENZIMA

I4ANI'ENIOOS !'.. 45 °C POR DOS HORAS

RESULTAOO PR01EDIO

Enzimas y Ultrazyrn control 100 Speci al

Rerrlirniento, % p/p fresco 62 . 7

pH 5 .05

0 J3rix 23.0

Viscosidad relativa ( jugo sin diluir, 26°C . 2 . 3

Viscosidad relativa ( jugo diluido 6 veces , 26°C 1.1

Absorbancia, 580 n .m. ( jugo sin diluir ) 0.062

Absorbancia, 580 n .rn. ( jugo diluido 6 veces 0.019

Grado de depectinizaci6n (- )

Grado hidr6lisis del almid6n p(+)

* De tres repeticiones, cuadro 9 del Apendi.ce (*) · Dauasiado viscose para ser rnedido (- ) Hidr6lisis canpleta de la pectina ( +) Hidr6li sis incanpleta de la pectina

p ( +) Hidr6lisis parcial del almid6n

Cl aryfine Super

62 . 7

5.05

23 . 0

2 . 1

1.2

0 . 059

0 . 019

(- )

p (+)

*

Control

47.3

5. 00

23 . 0

- (*)

1.9

0 . 183

(+)

p(+)

- 39 -

Clll\000 8

1\Nl\LISIS P!n1EDIO DEL JUGO OBI'I!NIOO DE Bl\Nl'.IDS <nl GJWX> DE

Ml\IXJREZ "3" Y UNl\. <Xl·TCENI'R1'CION DE () .001% p/p DE ENZIMA

Ml'..t.'TENIOOS l'. ~soc FOR IX>S HORZ\S

RESULTl'..OO PI0-1EI>IO

Enzirnas y Ultrazym control 100 Special

Rendimiento, % p/p fresoo 55.9

pH 4.95

OBri.x 23 . 0

Visrosidad relativa ( jugo sin diluir , 26°C 3. 3

Visoosidad relativa ( jugo diluido 6 veces , 26°C ) 1.2

Absorbancia , 580 n.rn. jugo sin diluir 0 . 1111

Absorbancia, 580 n .m. jugo diluido 6 veces 0. 036

Grado de depectinizaci6n (+)

Grado hidr6lisis del almid6n p(+)

* De tres repeticiones , Cuadro 10 del ~ce (*) Danasiado visooso para ser medido ( +) Hidr6lisis incarpleta de la pectina

p ( +) HidrOlisis parcial del a lmid6n

Claryfine SUper

52 . 9

tl.95

23 . 0

3.2

1.2

0 . 240

0.075

(+)

p (+)

*

Control

38.6

<1 .95

23. 0

*

2. 3

0.158

(+)

p(+)

- r.o -

CUADID 9

~11\DUREZ II 3" y UN1\ ~ICJJ DE 0 . 0005% p/p DE ENZU.fA

Ehzirnas y Ultrazym Con troles 100 Special

Rerrlimiento de jugo, % p/ p fresco ~9. 9

pH 5. 00

0 Brix 21.5

Viscosidad relati va ( jugo sin diluir, 26°C ) 3. 5

Viscosidad relativa ( jugo diluido 6 veces, 26°C ) 1.2

Absorbancia, 580 n .rn. jugo sin diluir ~ 0 .101

Absorbancia , 580 n .m. jugo diluido 6 veces 0 . 021

Grado de depectinizaci6n (+)

Grado hidr6lisis del almidon p(+)

* (+)

p (+)

Oe:nasiado viscose para ser medido Hidr61isis incanpleta de la pectina Hidr6lisis parcial del almid6n

Claryfine Super

44.7

5.00

21.5

5. 0

1.4

0. 280

0. 073

(+)

p(+)

Control

26 . 7

5. 00

22 .0

*

2.3

0.108

(+)

p(+)

·- 41 -

3 . Definicion de las condiciones 6ptimas de acci6n de Ultrazym 100

Special

De los Cuadros 4 al 9 se deduce que la concentraci6n 6ptirna de ac­

ci6n de Ultrazym 100 Special es de 0 . 025% p/pz T-l que con ella se obtie­

ne el mayor rendimi.ento de jugo.

De los CUadros 10 y 11 se observa que el tianpo 6ptin'o de acci6n

es de 4 horas ( Figura 5 ) y la temperatura 6ptirna es de 55 oc.

No hay mucha diferencia entre el pH natural y el pH de 3 . 8 en cuan­

to al rendimi.ento de jugo obtenido.

En la discusi6n, se consideran otros factores relacionados can 1a

selecci6n de las condiciones rms apropiadas para la acci6n enznmtica.

- ll2 -

OJl\DRO 10

SELEO:ION DEL TID.>1PO OPI'IMJ DE

* ACCION DE ULTAAZYJ1 100 SPOCil\L

TIE2-1POS DE ACCION ENZIMA-SUSTRl'iro

15 min. 30 min. 1 hr. 2 hrs 4 hrs 4 hrs(*)

Rendirniento del jugo r % p/p fresco 50 .7 50.0 53 .9 54.7 55.8 62.1

Rendirniento del control % p/p fresco LO 2 .4 2.9 3 . 9 3.9 3.9

pH 4.80 £1.85 4 .85 4.85 5.00 :L 95

0 Brix 20 . 0 20.0 20.5 20.5 20 . 5 21.5 .

Viscosidad relativa jugo sin diluir, 26°C 1.8 1.8 1.9 2 .0 2.4 2.0

Viscosidad relativa jugo diluido 6 veoes , 26°C 1.1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.1

Absorbancia, 380 n.m. jugo sin diluir 0.370 0. 574 0. 582 0.630 1. 136 0. 560

Absorbancia, 580 n .rn . jugo sin diluir 0.021 0.080 0.077 0.085 0. 256 0. 061

Absorbancia , 580 n .m. jugo diluido 6 veces 0 . 004 0 . 018 0.018 0. 020 0. 065 0. 016

Grado de depectinizaci6n (- } (- ) (- ) (-) (- } (- )

Grado hidrolisis del almid6n p(+) p(+) p(+) p(+) p(+) p(+)

* Usarrlo una concentraci6n de enzima de 0.01% p/p, Materia Prima de grado 1, a 45°C y pH natural

(*} Usando una concentraci6n de enzi.rna de 0. 025% p/p, Materia Prima de grado 1 , a 45°C y pH natural

(-) p(+)

Hidr6lisis campleta de la pectina Hidr6lisis parcial del almid6n

.. 55

~ T"'l

- 43 -

30 60 120 180 240

Tisrpo de acci6n enz:imtica 1 min.

Figura 5 . Efecto del t.i.enp:> de acci6n de Ultrazym 100

Special scbre el rendimiento de jugo 1 a una

concentrac.i6n de 0.01% p/ p, 2 tx>ras de

incubac.i6n y al t:fl natural de 1a fruta

. 411 -

aJADro 11

SELEX:CION DE IA TFMPERATlJRA OPI'INl\ DE

J\.CCION DE ULTR'\ZYM 100 SPOCIAL *

TEMI?ERATURA DE 1\CCION mz:IMA-SU~.TO

35°C 45°C 55°C

Rerrli.rniento del jugo, % p/p fresco 46 . 4 48.9 52 . 0

Rend.imiento del control % p/p fresco 0 . 0 2 .. 2 6 . 0

pH -1. 90 4 .90 ~.90

0 Brix 21.0 21.0 21.5

Visoosidad relativa jugo sin diluir , 26°C 2.0 2 .. 0 2.3

Viscos~ad relativa jugo diluido 6 veces, 26°C 1.2 1.2 1.2

Absorbancia, 380 n .m. jugo sin diluir 0.518 0. 639 0. 671

Absorbancia, 580 n .rn. jugo sin diluir 0.065 0 . 091 0 .096

Absorbancia, 580 n .m. jugo diluido 6 veces 0 .017 0.022 0 .022

Grado de depectinizaci6n (- ) (-) (-)

Grado hidr6lisis del almidon p(+) p(+) p{+)

* Usando una conoentracion de enztma de 0. 01% p/p y materia prima de grade 1, por un tiempo de 30 minutes y a un pH natural

(-) Hidrolisis canpleta de 1a pectina p ( +) Hidr6lisis parcia l del a1mid6n

CUADRO 12

SELOCCI~l DEL pH OPI'IM:> DE ACCION

ULTMZYM 100 SPOCil\L

pH ( inicial )

3 . 80 natural ( 4. 9 )

Rendimiento del jugo % p/p fresco 45. 1 43.8

Rendimiento del oontrol % p/p fresco 0 . 0 0. 0

pH ( daspues de incubaci6n 4. 00 5. 10

0 Bri.x 20 .0 20.5

Viscosidad relativa jugo sin diluir , 26°C 2.4 2.2

Viscosidad relativa jugo cliluido 6 veces, 26°C 1.1 1.1

Absorbancia , 380 n .m. jugo sin diluir 0. 768 0. 846

Absorbanciar 580 n .m. jugo sin diluir 0.148 0. 163

Absorbancia, 580 n .m. jugo diluido 6 veces 0.029 0. 029

Grado de depecti.ni.zacion (-) (-)

Grado hidr6lisis del almidon p(+) p(+)

* Usando una concentracion de enzima de 0.01%, materia prima de grado 1 , un tianpo de 30 minutos y a 45°C

(-) Hidr6lisis campleta de l a pectina p(+) Hidrolisis parcial del almidon

5 . DISCUS ION

5 . 1 . Influencia de la materia prima

Para la obtenci6n de un jugo clarificado de banano se requiere el

uso de materia prima sana, con un grado de madurez que corresponda a un

alto contenido de az\lcares, y un nUnino PJrcentaje de almid6n, ya que

este produce soluciones coloidales que impiden una buena clarificaci6n

(39).

Para la selecci6n de la materia prima se estudiaran tres grades di­

ferentes de madurez, elegidos par su apariencia y coloraci6n externas,

que es el sistar.a canercial ( United Fruit canpany 1 Geest Industries

Ltd. ) . En el CUadro 1 se puede observa.r que no existen grandes diferen­

cias entre los tres grades de madurez. Las diferencias encontradas se

deben furrlai'oontali!ente a la gran variabilidad existente en la materia

prima ( Cuadro 12 del Apendice ) ., que es consecuencia de muchos factores .

Entre otros , se trata de materia prima de rechazo, seleccionada por nuy

diversos cri terios . Previo a su ingreso en la Planta Piloto v los ba.na­

nos son tratados con carburo aplicaci6n que no es controlada debidax'oon­

te, y resul ta en una mala distribuci6n del acetileno liberado 1 sierxlo

posible encontrar bananos con una apariencia y coloraci6n externa id~­

ticas y obtener resultados canpletamente diferentes ( cuadro 12 del A­

p6-rlice ) • La coloraci6n de la fruta no es proporci_onal a los cambios

internes que ocurren con la maduraci6n. El sistana canercial en este

caso, resulta poco precise, y es dif!cil definir par abservaci6n visual

los grades de madurez. Un criterio ~ apropiado del ccmportamiento de

- 46 -

- 47 -

cada lote de bananos es una prueba de los rendimientos obtenidos por

centrifugacion de muestras sin tratamiento enzi.r!\atico.

La materia prima se seleccion6 seg(in el rendimiento de jugo obteni­

do con las seis enzimas e studiadas , a un nivel de 0 . 05% p/p, 45°C, 2 ho­

ras de incubaci6n y al pH natural de la fruta ( cuadro 3 ) • De acuerdo

a este criterio, e l mejor grado de madurez corresponde al "3" , con el

que se obtiene los mayores volGrrenes de jugo con cada una de las enzimas

( Cuadro 3 ) • AdE!'!Ss con un grado "3" de madurez de la fruta se obtie­

ne un porcentaje de pulpa mayor, de alrededor de 68% ( CUadro 2 ) • A

m::dida que la fruta madura 1 ocurre un incrarento en el rendimiento de

jugo con cada una de las enzimas. Este aurrento se detecta aun nas cuan­

do se trabaja con Pectinol , Pectinol D, Pectinase P\T8 y Ultrazyrn 100 .

Con Ultrazym 100 Special y Claryfine Super se obtienen los inayores r en­

dirnientos de jugo ( Cuadro 3 ) y un grado de clarificaci6n superior al

encontrado con las otras enzimas ( Figura 3 ) •

Mumyanganizi y Coppens (27) , Jaleel et al (20) y Tocchini y Lara

(35) coinciden tambi61 en su reccirelidaci6n de usar bananos bien maduros

para la extracci6n del- jugo. Al madurar la fruta, hay una mayor acti­

vidad enz:il'latica , ocasionada principalrnente por pectin-metil-esterasas

y p:>ligalacturonasas presentes en el banano p con lo que ocurre un au -

rrento en el grado de degradaci6n de la pectina (23) . Esto fue sefialado

tambi61 por Adams I al encontrai un atm:mto en la concentraci6n del aci­

do galactur6nico en fruta 1Ms madura , hecho que atribuy6 a la actividad

~ 48 -

p::>ligalacturonasica de las enzimas presentes en la misma (1) . I.o ante-

rior sugiere que entre mas rnadura es~ la fruta, rrejor es el rendirnien-

to de jugo obtenido .

5 . 2 . Tratamiento enzimatico 6ptimo

-IDs Cuadros 4 al 9 rnuestran los valores en los rendimientos de ju-

go obtenidos con Ultrazym 100 Special y Claryfine Super, a diferentes

oonoentraciones . A \.D1 nivel de 0.05% p/p de enzima , a 45°C, pH natural

y 2 horas de incubaci6n, no se encuentran diferencias significativas en-tre estas dos enzimas ( CUadro tl ) • A niveles de 0. 025% p/p de enzima y

rrenores, se aprecian mejor estas variaciones. Aun a concentraciones tan

pequefias e<:m:) 0. 005% p/p, se logra una de:jradaci6n total de la pectina.

Entre rrenor sea la conoentraci6n de enzima usada, los jugos obtenidos

son cada vez nas turbios y viscosos ( Cuadros 4 al 9 ) • los yalores de

la absorbancia a 580 n.m. son una medida del grado de turbidez del jugo

y dependen de las actividades relativas Cle las enzirnas-pectinol.lticas

usadas . A 'liD. nivel de 0 . 01% p/p de Ultrazym 100 Special y de Claryfine

Super se obtienen jugos similarmente claros . Ultrazym 100 Special da

un rendimiento ligerarrente ·superior al obtenido con Claryfine SUper, a

nivel de lalx>ratorio ( Figura 4 } . Esta diferencia p..1ede ser muy sig-

nificativa a nive l industrial, J;X>r lo que se seleccion6 a Ultrazyrn 100

Special ca:o la enzima mas adecuada para este proceso.

La viscosidad es funci6n del peso rrolecular pranedio y tiene que

~ 49 -

ver con la degradaci6n de las m::>l&:ulas polil'rlericas, especialmente por

las enzimas pectingalacturonasas y pol:irnetilgalacturonasas. . A un nivel

de 0 . 01% p/p los jugos obtenidos con Ultrazym 100 Special y Claryfine

SUper son igua:l.lrente viscosos.

El pH del jugo varia en un rango entre 1$ .90 y 5. 05, con un Brix de

21.5 a 23 . 0 °Brix. Usando una concentraci6n de 0.025% p/p de Ultrazym

100 Special en lugar de 0.01% p/p, bajo iquales condici ones de tanpera­

tura (45°C), pH ( 4.8 - 5.0 ) , tianpo de acci6n ( 11 horas ) , · e l incre­

rrento en el rend:irniento de jugo es un 6. 3% superior ( cuadros 5 y 6 ) •

El costo de la enzima rx>r Kilogramo de pulpa usada es de¢ 0. 43 y ¢ 0.17

para 0.025% p/p y 0 . 01% p/p, respectivarnente. Estos costos fueron cal­

culados de acuerdo a los precios de la casa CIBA - GEIGY r para volCmenes

pequefios de enz:ima, entre 10 y 12 Kilograrros . Haciendo un estimative

de los costos ocasionados rx>r la enz:iroa para pro3ucir un litro de jugo

· usando dos niveles, 0.01% y 0.025% p/p, se encontr6 que estos son ¢ 0.30

y ¢ 0 . 70, para cada caso, respectivamente.

Considerando que el precio de un quintal de bananos puesto en la

f~ica es de¢ 20,co ( ¢ Ooll4/Kg de bananos ) y estimando la cantidad

de pulpa usada en cada caso seg11n sean los rendimientos de jugo abteni­

dos a cada nivel de enzima ( cuadros 5 y 6 ) , se tiene que para un li­

tro de jugo, los costos rx>r ma.teria prima son de ¢ 1.16 y ¢ 1. 04 ( para

0. 01% y 0. 025% p/p respecti vam:mte ) . Adicionando estos costos a los

de la enzima resulta un total de ¢ 1.46 por litro de jugo, usando 0.01%

- 50 -

p/p de enzirna y ¢ 1. 7tl por litro de jugo usando 0 . 025% p/p. De acuerdo

a estos valores, una concentraci6n de 0 . 01% p/p de enz.irna parece ser la

rras rentable. Es recanendable hacer un c.ilculo de factibilidad evaluan­

do no solo los costos por materia prima y enzima sino tambi~, los otros

costas de producci6n. El estimative deber~ hacerse para volUm:mes gran­

ds, dorrle las diferencias son aun m1s significativas.

Dada 1a variabilidad de la materia prima y los altos rend:irnientos

de jugo obtenidos con los controles ( CUadra 12 del A¢rrlice ) , es di­

f!cil definir las condiciones 6ptimas de acci6n de Ultrazym 100 Special

si se usan bananos de grado de madurez "3" . Para dar un mayor margen

de canparaci6n entre los resultados con y sin enzima, se trabaj6 con ba­

nanas de un grado de madurez "1" , cuyos rendimientos en los controles

variaran entre 0 y 8%.

En el CUadra 10 se muestran los resultados de los al'Blisis obteni­

dos usando 0 . 01% de Ultrazym 100 Special , a 45°C, pH natural de 1a fru­

ta y diferentes tianpos de acci6n e.nzi.rnBtica ~ Del misrro, se observa

que a mayor tiarrpo de incubaci6n, se obtienen mayores rendimientos de

jugo. Pero 9 entre mayor sea el tiempo de e..'<posici6n al ambiente, mayo­

res ser~ las posibilidades de contaminaci6n rnicrobiana. las condicio­

nes de pH ( entre 4.8 y 5 . 1 ) y el alto oontenido de az(icares represen­

tan un IOOdio favorable al crecirniento de hongos. No hay diferencia en

-l()s resultados obtenidos con la incubaci6n de 15 o de 30 minutes ( Fi­

gura 5 ) . La diferencia de usar 1 , 2 o 4 horas es pa:JUeiia. Un tiempo

- 51 -

de 30 minutos parece ser suficiente para obtener un buen rendimiento de

jugo y una buena clarificaci6n ( Cl.ladro 10 ) •

En los procesos dorrle se utilizan enzirnas es iroportante evaluar el

efecto de aurtEntar la tanpe.ratura para incraoontar el rerxlimiento de ju-

go y disminuir la concentraci6n de enzirna a usarse. Para definir la tan­

peratura IMs adecu.ada de trabajo, se eruYtyaron tanperaturas de 35°C 1

45°C y ssoc. Del Cl.ladro 11 se observa que un atnrento de 20°C incratel­

ta el rend:imiento de jugo en un 6% . Es precise evaluar los costas extra

-de energ!a que representa este atnrento de tanperatura y deterrninar si

l as diferencias en los voltirenes de jugo obtenidos en cada caso JUSOI1-

can estos costos. Por factores econ6nicos y por facilidad de manejo

quiz&; sea !Ms reccmendable trabajar a 45°C y no a 55°C, que serfa el )

6ptim:>. ws jugcs obtenidos a estas dos tanperaturas tienen un grado

de clarificaci6n y una viscosidad relativa satejantes .

El pH no tiene mucho efecto sobre el rerrlirniento de jug-o. Desde

el punto de vista microbiol6gico es rM8 conveniente trabajar a un pH

bajo (3 . 8), pero considerando los factores ecoOOnicos involucrados

quiz&; sea m1s recan::mdable trabajar al pH natural de la fruta . Un

panel de degustaci6n sobre la aceptabilidad del producto a diferentes

pH (s ) pcx:lr!a constituir un factor de juicio rnuy iroportante en esta de-

cisi6n.

- 52 -

5.3 . canparaci6n con l a Litera tura

Corroborarrlo lo encontrado por Dupaigne (11) , no es posible produ­

cir un jugo clarificado de banano sin tratarn.iento enzi.Jlatico. Por e1

contrario, lo que se obtiene es un gel blancuzco y viscose ( Figura 6 ) •

Per acci6n de la enziroa sobre la pectina no solo se logrc'l incratentar

rerrlimiento de jugo sino que se ~jora e l grado de clarificaci6n ( Fi­

gura 3 ) • Dupaigne us6 enziroas clarificadoras ( una mezcla de tx>liga­

l acturonasas y pectinesterasa,s ) , en oonoentraciones de 0. 05% a 0.10%

p/p. El jugo se obtuvo fX>r prensado de l a pulpa. _ Dupaigne anot6 que

los rendimientos eran buenos, pero no especific6 los fX>rcentajes ni las

corrliciones de trabajo.

El estudio realizado fX>r ~1 fue bastante anp!rico y su fin prinor­

dia l fue disponer de l jugo ccno sustrato para producir posterio1l'tente

una cerveza de banano.

lo1umyanganizi y Coppens (27) utilizaron 6xi.do de cal c io para obte­

ne.r jugo de banano, rrediant e dos ~todos de extracci6n: par centrifu­

gaci6n y por prensado. Bajo las siguientes corrliciones de trabajo:

0. 50% de 6xido de calcio y 20 minutes de centrifugaci6n a 4000 r .p.m. ,

abtuvieron un rendimiento de jugo del 49%. los resultados 1iel presen­

te trabajo muestran que por acci6n enz.im!tica de Uit.razym 100 Special y

oentrifugaci6n a 4000 r .p.m. por 20 minutes, el r:enctimienm oi:ltt"Jti.do

supera al anterior en un 17%. Estes autore.c; logral:on i.ncl:'em:mtar. el

- 53 .

Fiqura 6. Extracci6n sin tratamiento enz:i.r!latioo

- 54 -

rendimiento basta un 77% por centrifugaci6n a 17000 r . p .m. Estes rendi­

mientos son rnuy dificiles de reprooucir a escala industrial y se requie­

re adE!'Ms mucha energia para su funcionami.ente . El rretodo de usar cal

presenta la desventaja de un alto coste, por cuanto es neoesario reajus­

tar de pH que se m:xlifica grandarente en este proceso. El jugo obtenido

posee ad~s caracter!sticas organol~pticas muy pobres canparado al jugo

obtenido por via enz:ilnatica y da un rendirn.iento inferior en un 6. 0%

(28).

Pizarro y Coronel (30) estudiaron e l proceso de obtenci6n de un jugo

de banano ~ante depectinizaci6n enz~tica, usando Pectinol-R-10 a

una conoentraci6n de 0 . 2% p/p , por · un tianpo de 30 minutes a 60-65 oc y

al pH natural de la fruta . El rretodo de obtenci6n del jugo es por cen­

trifugaci6n. Estes auteres no especifican los rendim:i.entos obtenidos.

Tocchini y Lara (35) ensayaron cuatro preparaciones de enzimas co­

rrerciales y detenninaron sus corrliciones 6ptimas de acci6n midierrlo la

reducci6n en la viscosidad de la pulpa caro muco c:riterio de eficien­

cia de las enzimas . Se trabaj6 en un range de te!rq:)eraturas entre 25°C

y 40°C, a un pH entre 2 . 5 y 4 . 7, por un tianpo de 5 a 20 minutes y a

una ooncentraci6n de enzima desde 0. 010% hasta 0 .10%. La enzima selec­

cionada fue Ultrazym 100 Special. Las condiciones de trabajo recanen­

dadas por ellos fueron : una tal1?eratura de 30°C, un pH de 4. 7, una con­

centraci6n de 0 . 05% de enzima por un tianpo de 10 minutes . El rerxli­

miente obtenido fue de 61% sobre peso de pulpa y de 35% sobre peso de

- 55 ~

fruta fresca.

Jal eel et a l (20) tambien trabajaron con enziro--:u; para extraer ju­

go de banano en sus laboratories. El estudio realizado por ellos care­

ce de infonnaci6n y de detalles . I.a selecci6n del grade de madurez a

usarse es poco precisa y se seleccionan los bananos con manchas caf~

sobre su superficie, fundarnentalmente . No aplican un sistana de blan­

queo controlado y por ello, se oscurece el producto aun usando rretabi­

sulfite de potasio. El netodo de obtenci6n del jugo no es clare : apa­

rentemente se extrae por prensado de la pulpa lue;o de la adici6n de la

enziroa, en ooncentraciones de 0 . 5 a 2. 0% volunen/peso e incubar 1a por

un per1o.1o de 4 horas . ;

Todos estes autores utilizaron en sus procesos mayores ooncentra­

ciones de enzima y obtuvieron rrenores rendimientos de jugo a los abte­

nidos en este estudio, ya que en sus trabajos no investigaron nas a

forrlo e1 ca:rq;x::>rtamiento de las enzimas ni sus condiciones 6ptimas de

acci6n .

1. El grado de nadurez ~ apropiado para el proceso de obtenci6n de

un jugo clarificado de banan::> es el n 3 " . Este estado correspJnde

a bananos maduros, tot:a.lnmt.: amarillos y con pecas ~ con el que se

obtiene un rendirJ.iento de pulpa del 68% y un contenido de az(icares

entre 21 - 23°Brixo

2 o No es posible obtener un jugo clarificado de banano sin tratarniento

f'..nzim.a.tico. Ia utilizaci6n de enzimas proporciona un jug:> totallnen­

te clara y un mayor ren~irniento.

3o La enzima rras adecuada para este proceso es Ultrazym 100 Special, ya

que bajo las condiciones de proceso establecidas da mejores rendi­

mientos de jugo ( 66% sabre peso de p.llpa y 45% sobre peso de fruta

fresca } , y un rrejor grado de clarificaci6no

4 o Las condiciones de trabajo ~ apropiadas para la acci6n enz~tica

son, segt1n la discusi6n anterior ~ 0.01% p/p de enzima, 45°C, pH na­

tural de la fruta _ L4.._80 - 5 o10 ) y un tienpo de 30 minutes.

5. Cuando se trabaja con materia prima de rechazo no es posible esta­

blecer una relaci6n estrecha entre la coloraci6n externa de la fru­

ta y los cambios internes que ocurren con la maduraci6n, en especial

cuando se utiliza un agente madurador.

G. Se recomienda seleccionar los grades de madurez de la fruta de

acuerdo a los rendimientos de jugo que se obtengan de pulpa sin

- 56 ...

- 57 -

tratamiento enz.ir!Btico. Los bananos seran madurados bajo corrlicio­

nes controladas de temperatura y hUJ.red.ad relativa. Si se usan

~, agentes maduradores ~, , la ac:licidn se hara en forma controlada.

7. Se recanieroa ensayar diferentes ti.errpos de blanqueo, evaluando la

eficacia de l os r:U.srros mi.diem.o el oscurecllnie..Tlto enz~tico a di­

ferentes intervalos de tierrpo o haciendo la prueba de peroxid.asa.

8. Es ra::x:>nendable ensayar el proceso de obtenci6n de un jugo clarifi­

cado de banano a nivel de Planta Pilote, por prensado y;o centrifu­

gaci 6n, y est.iroar su eficacia.

9. Se recanierrla evaluar la calidad del misrro a tra~s de pruebas or­

ganolepticas ( anal isis sensorial ) : pruebas microbiolOgicas, para

estirnar su vida util y pruebas c1.e alnacenaroiento.

10. Se reccmienda el uso de varies tipos de empaque, seleccionando el

m§s adecuado por eficiencia y presentaci6n.

11. Se recomienda tratar de r eplXlducir el proceso a ni vel Wustrial ,

con las variantes necesarias y hacer un estudio de factibilidad.

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APE ND ICE

1

0

Figura 1. Preparaci6n del ~cido clodddrico metanolizado

1. capilla de gases 2 . calentador 3 . Bafu de agua 4. Cloruro de sodio 5. Acido sulfO.rico oonoentrado 6 . Tranpa ron f:ihra de vidrio 7 . Metanol absolute

~ • 1::

... rd .,;

j <l

- .4i.l ... .

0.40

0.30

o.o 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

cx:ncentraci6n de azt1cares, llttDleS I 10 c.c. de j~

. Figura 2.. Cu.rva EstAndard de azOcares reductores

( glucasa y fruct:osa )

- 65 ~

OJADRO 1 EXPORTACIONFB F.O.B. COSTA PJC1~ 1976- 1978

VM.OR i'\NUl'.L EN l1ILI.ONES DE OOIJ\RES

1976 1977!1

Enero Total Enero Total Agosto 1\ntlal Agosto 1\nual

cafe Valor e 0 0 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 D 0 0 97, 3 153,9 226,4 318,3

Banano Valor •• til • • •••• ••• ••• 0 98 , 5 1-18, 7 92 , 5 140,5

Carne Fresca Valor ......... ..... .. 29 ,1 40 , 5 31 , 8 t13,2

Azacar Valor ...... ... .... ... 16,9 21'.,,7 13, 6 15,8

Fertilizant es Valor . . . . . . . . . . . . . . . . 12,0 16,7 10,6 . 13,2

cacao Valor ..... ... ....... . 3..4 6,9 12 ,4 16, 8

Valor de otros productos 122, 8 201 ~ 5 174,4 267 , 0

Agropecuarios ...... , . 13,2 33 , 9 28,0 44 ,0 Industria les ........... 109 ,6 167,6 1'16 ,4 223 ,0

TOl'1\L DE EXPORl'I\CIONES •• 380,0 592,9 561 ,7 81~ ,8

------------------------~/

1978.v

Enero l.gosto

223, 4

106,7

32.1

15, 8

8,2

10,1

199,6

595 , 9

!I Cifr as pre li.minares. Datos obtenidos en e l Departamento de Transac­ciones Internacionales del Banco Central de Costa Ilica y ajustados por la Secci6n de Balanza de Pagos

FUENI'E: Direcci6n General de Estad1stica y Censos y Departamento de Transaociones Internacionales del Banco Central de COsta Rica

- 66 -

CUADID 2

RENDIMIENI'O DE u'\ FRUTA

Sm.JN SU GRADO DE MADUREZ

Grado Rendirniento Rendimiento de Repetici6n de la f ruta de la cascara

ma.durez % p/p * % p/p

A 67 . 3 32.7

1 B 67 .0 33 . 0

c 63 . 5 36.5

A 65 . 8 34. 2

2 B 68.5 31.5

c 67.4 32 . 6

A 68 . 5 31.5

3 B 68 .7 31.3

c 67 . 6 32 .4

* Peso de pulpa sobre peso de bananos enteros

- 67 -

CU1\DR0 3

DATOS P./'l_'ID, IA CON~ION DE I.A

aJRV1\ .ESTZ\NDARD DE 1\ZUCl\RES REOUCI'ORES

J!uci6n de az~cares Concentraci6n de azucares reductores 5 reM reductores Absorbancia 6 Absorbancia

ml usados u rroles I 10 cc jugo praoodio prcm:rlio

0. 0 0 . 0 1.279 0. 000

0 .1 0 . 5 1.13~ 0. 145

0. 2 1.0 1 . 000 0. 279

0. 3 1.5 0.918 0 .361

0.4 2 . 0 0.772 0. 507

0. 5 2 . 5 0.648 0. 631

0.6 3.0 0.522 0. 756

0. 7 3. 5 0.401 0. 878

0. 8 4. 0 0. 260 1.019

0. 9 4. 5 0. 136 1.143

1.0 5 .0 0 .070 1 . 209

Valores obtenidos de la diferencia de la absorbancia ( 1. 279 ) del blanco con r

respecto a la absorhancia de cada solucion

- 68 =

CU?\DRO ~

1\Nl\LISIS DC L",. N.l\TERii.:-. PP..ll1Z'>.

SEG'UI J EL GP..:"'JX) DE i'11' .. 11UREZ

GRADO DE t1ADUREZ 1 2 3

Repeticiones

Anal isis A B c A B c A B c

Poliuronidos , % 12.1 10. 7 10.9 12 . 9 10. 8 11.2 12. 5 11.7 10. 6

o estcrificaci6n, % 4!l . 5 30. 8 :1) .11 !5. 1 ·16.2 52 . 8 50 . 3 <10 . 2 52 . 5

Humooad 7 % 72.9 7<~ . 6 7<1 .5 73 . 7 7(. 2 75 . 2 76 . 0 75 . 2 75 . 5

Azucares totales, * g/100 cc jugo 13 ,2 1c1. 6 17.0 15 . ~ 11.6 17 . 2 15 .3 13 . 7

Azucares reductorcs i g/100 cc jugo L t.. 1.2 1.1 1. 2 1.2 1.1 1.0 1.1

Almid6n .. g/100 cc jugo o.o 0 . 0 o.o 0. 1) 1) . 0 0. 0 0 .0 0.0 0. 0

0 Brix 22, 0 19.0 22 . 0 22 . 0 20. 5 21.5 21.0 21.5 21.5

pH 4. 80 ·~ .85 tL 90 t1, 90 5. 00 L1 0 90 5. 00 s.oo 5. 10

Rend:imicnto de la fruta: % (peso pulpa/peso bana-nos ) 67.3 67 .0 53 . 5 65 .8 58. 5 67 .1!: 68. 5 68.7 67c6

* Demasiado viscoso para ser mcdido

- 69 -

OJ.l\DRO S

RENDDUENI'O DE JU30 OBTENIOO CON

DIFERENrES ENZTI1AS Y GRJ\OOS DE 11!\DUREZ

( % TJeSO/oeso )

RENDDUENro DE JtX:n ( % p/p )

Grado de madurez 1 2 3 Lotc Lot e Lote Lote Lote Ict:c IDte IDte Lote

Enzima A B c A B - C A B c

Pectinol 119.4 4S. 9 S3 . 6 49.6 S3.S S6 . 7 S2.7 S7.9 63.2

Pectinal 0 S0.6 4S. 3 S4. 6 49. 1 ss.s S7 . 6 S4.1 S8.0 63 . 1

Pect inase PV8 18.3 ~2 . S so.o ~1.6 SO . () ~9 . 0 42.1 S3.3 S8.7

Ultrazyrn 100 50. 5 ~5 . 7 S3 . 8 46 . 9 54.8 S5 . 8 S1.5 57 . 7 64.7

Ul trazym 100 Special 69 .0 6S . 6 64 . 9 6S.S 70.0 69 . 8 6S.7 68 .9 71.6

Claryfine SUper 60 . ~ 66 . 2 64 . 6 6S . 3 67 . 6 69. 2 66.8 69. 7 69.8

Control 1 8 .0 4. 7 0. 9 13 .0 20 . 3 7. 0 7.0 3S .7 40. 7

Control 2 8.6 5. 2 0.7 1·1 .S 31.1'1 16. 2 9.7 29 . 3 43. 6

* A un nivel de 0 . 01% p/p, 2 horas de incubaci6n y ~soc

(*) A, B, C son repeticiones

· ~ 70 ~·

aL"IDOO 6 ANALISIS DEL Jtm Om:'F.NIOO DE BtlNAN.)S rot UN GRl\00 DE

tlADUREZ "3" Y nm. ~a~ DE ~IMA DE 0.05% p/p, y OOS HORAS DE INCUBACION A ~5 °C

RESULTAOOS

REPEriCIONES 1 2

Enzimas y Ultrazym Claryfine Control Control Ultrazym Claryfine Control Control Con troles 100 Special Super inicial final 100 Special Super inicial final

Rendimiento de j uga, % p/p 66. 3 67 . 5 1.0 5.0 . 66.3 65.4 22 . 2 30.2

pH 4. 80 4.80 ~ .80 4.80 5., 20 5. 20 5. 20 5. 20

0 Brix 2~. 0 24 .0 24.0 24. 0 21.5 21.5 21.0 21.0

Viscosidad r elativa * jugo sin diluir, 26°C 1.9 1.9 1.9 1.9

Viscosidad relativa juga diluido 6 veces, 26°C 1.1 L1 2.6 2. 4

nbsorbancia, 580 n.m. juga sin diluir 0.019 0.018 0.013 0 .02L1

Absorbancia, 580 n .rn. juga dil uido 6 veces 0. 003 0. 005 0.073 0.065

Grado de depectinizaci6n (-) (- ) (+) (+) (- ) (- ) (+) (+)

Grado hidr6lisis del aJmid6n p(+) p(+) p (+) p(+) p (+) p (+) p (+) p(+) - )

* Denasiado viscose para ser nelido (-) Pectina totalrnente degradada (+) Hidr6lisis inccmpleta de la pectina

p (+) Hidr6li.sis parcial del almid6n

... , ... .. Qad:ro 7

1.nU.1a1.s 4&1 julp ctJtaWb c!e b!lrexw cx:n un gra:Jo de ll'!dllro: •J"' y UR3 CXI'<Xacb:aet& 43 et111ms de o.o~ ptp, a 450C y 2 hcnll &.» J.noibac.1.&l

~ 1 2 3

&u1maa y Ol~o:B Clm:yf.to o:mra! Control ·tJlt:razYm CltuyfiM Qontzol cm'.:rol 01~'1!1 C!sry£'100 OJntrol ~ Con troles 100 ~iQ]. ~ 1..~~ final 100 Spea:1ol ~ 1nic1al f :f.nr..l 1CO Sp:3c1Al a-per Wc1al finQJ.

-- ---. ll8rld1m1entD ~ jWJO,

:• p/p) (,6.6 t~.g .u.s 41. !) es.s 66.2 ;l5. 2 3~.0 71. 0 71.4 52.6 ..¢5.2

pa 4.00 4.tt) 4.e5 • • 85 .:.80 ~.80 4.SO 4.90 !;.l..S 5. 15 5.05 s~os

. 0 Br1X 22.0 22.0 21.0 21.0 ~-0 22.0 :n.s Z1.5 . 2.'!.0 22.0 22.0 22.0

VUcosidad relatJ.va ~

ju9o e!n diluir, 26-c:: 2.0 2.() 2.2 2.2 1.9 1.9

V1$COGMad rel.at.~o;.·a ju}o d.il. ~ V0098, 2G~ ::..1 1.1 2.1 2. 0

N:rsarbenc:f.a, 500 n.m. ju;o a1n cW.u.ir 0.038 o.cr..,-s G.a:20 0.031 ::-,.(724 0.026

~. S80n.m. .. jugo c!iluido 6 veoee ~.2.51 0, 2!)5 n.m 0.012

~ depec:.t1n1zac16n (-) ( ... ) ~) (+) ,(-) (•) (+) (+) (-) (-} (+) (+)

• tudrdltsia t'ie1 almfd&t p(+) p(+) p~) p~) p(+) . p (+) p(·H p(f-) p(+) .p(+) p(+) p(+)

• It> se haD (-) PliCt1na t:otall.tarlte 43}rad:da !+) ~J.iais ~Ci:ta 49 la pac:t:1na

p~+) ~ pedal 421 ebnfd&l

.... 72. -

~~!9 ! 2 ]. ...... , Ul~ ~ ~ Celli tal m~ ~ ~ (b'~ m.~ ~ Or.mt:mt or.atzol ~ -~3 ~- ~~ :.f.D1a1 iCC SpBotd: 8a&a' 1ei.1Dizl:l tins! -~ SUpsr ~ final

~-1aiD· etM) 0

•. ., ... s ~.~ tQ.e OG.3'G a.e 'l.l.otl 0 z.e 16., e.t 41.~ 48.0

pli 4!.~ ~-" 4.tti 4.1! ~.- f.fl) . 4.83 41.1! 4.90 "·~ 4.00 4.85

oartx 32.5 . -~., a:io! :11.5 4Q.; D.o =~5 22.5 Uq! z:t.s 23.0 22.$

V'J.aaoaf«k' ralat.lw Ct jaJO. an. cl1.l1i1r v 26"C · .. "' 2.0 2.1 ... ... a.o 1.9

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VUooei&d r:wlat.1w j\llljjD . ain dtluir ~ 2Eiac 2.3 2.1 • - ~.5 2.1 ... .. 2 ~1 2,2 .. Vi..,..,,.., l'8lati'ltl · :f\XP 41.1. 6 WOIII8~ 26~ 2.2 2.1 2 .. G 1.9 1.1 1.~ l,g 1. 7

A'.JictbPda~ 580 ll& :twgo a1n 4.1lafr 0.038 0.033 o.w o.uo .. .. 0.034 o.ou ~n:d.a," 580 n.a. ..

0.171 ~ 4Uu1do ~ weN - 0.1.50 0,1!3 o.m · o.m 0.269 0.225 o.cno. o.au 0,182

·~ (-) (-) (+) ~) (-)· (..., (+) (+) ( .. ) ( .. ) (+) <-H • h~ci1:6UII1• cSil ~ pH·) p(+) . p(<Qo) &t(+) pi+) f;~) . p(+) p(+) p·(+) p (+i u>_(+) p(+~

• ., - bt,IDC) (- ) ~ a:wplsb. ta pact:Sm (.00) ~ ~a. J.a psrti:W

p (+) IME611&1e p!!rCtal cW. .. ,..,..

- 11.\ . ..

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,; a ~ 41 o.-.''WP de ....,., .• .sec y 2 biJf:a a. fn!:lblcltlb

Jlplticj& 1 :r 3

!DZ .. y 01~ ~ ~ ~ :n~ ~ Ocatml Q:mb:Q1 Oltraz'i• Clarflim oem:ml C!c:tDt1'0l ~ fit~ Q1pJsr: ~ fiDel !00 SpscU1 -~ !nWta1 final' !CO Sp9aUl ~ tn1cdaJ . .Unal

~&lj\9), c• PI\>) sg., 56~8 37.4 0.1 47.0 46.8 21.~ l5.0 66.9 54 .-4 U.1 -48.-8 - .s.ao 5.00 4.$1S· 4.SJ 4.85 .f.&$ 4.SO ·1! .90 4.95 '·" 4.!0 ... ~

• Bl:1x 22.5 ~.5 22.5 22.5 22.5 . D.!S · ~.! .:2.~ 23.0 23. 0 . n.s 23.5

VjfiCYW1&cS :r&lati• -o jugo a1n di,lu1r; 260C 4'!0 ) . 'I - 3. t 3.4 . 2. 0 l.~

YieaceldaS relat.1w jugo-dU. 6 V8088, 260C 2.0 2.~· !.3 1.2 a.e 2.7 1..1 1.2 2 .! 2.2

o.w 0.184 C.aB 0.251 0.009 0.285

0.051 o.us o.ocs o.on Ov205 0 .. 082 o.ou 0.009 0.215 0.263

~~ (+) (+) (~ (of.) f+} (+) (+) (+) (+} (+) (+) ..... , 0 ~ dltl ala1ddn p(+) p(-o-) pfe-) p(4-) p(+) pl ... pf+) p (<-) p(+) p(+) _p(+) p(+)

0 ., - hUO c-; ~ C'X.flllpJet:a cS!t 'Ia pe=*f•

(+) . ~ iDoalllplllta a. 1a ·pcH· ' pt+) ~ Jl'l'ftd41 La1 aJl1afMn

~ 75 -

a.JADRO 11

l\NALISIS DEL JtXJO OBrENIOO DE~ <nl UN GRAOO DE tWXJREZ

"3" Y UN1\ cntONI'Rl'.CION DE FNZn.m. DE 0.0005% peso/peso,

ll. 45°C Y DOS HORAS DE na.JBACION

Enzimas y control Ultrazym 100 Special

Rendimiento de jugo, % p/p 49. 9

pH s.no 0 Brix 21.5

Viscosidad relativa jugo sin cliluir, 26°C 3.5

Viscosidad relativa jugo cliluido 6 veces, 26°C 1.2

Absorbancia, 580 n .m. jugo sin cliluir 0 . 101

Absorbancia, 580 n.m. jUCJO diluido 6 veces 0 . 021

Grado de depcctinizaci6n (+)

Grado hidr6li~1s del aLmidon p(+)

* (+)

p(+)

OE!nasiado viscose para ser rredido Hidr6lisis incanpleta de la pectina Hidr6lisis parcial del alm.id6n

Claryfine SUper

44.7

5 . 00

21.5

5 . 0

1.4

0 . 280

0 . 073

(+)

p(+)

Control

26 . 7

5. 00

22.0

*

2.3

0 .108

(+)

p(+)

CUl\DOO 12

VARIACIONES EN :WS RENDDUENI.DS DE JUGO

OBTENIOOS DE BANlW CON UN GRADO DE .Ml\DlJlmZ "3"

U)nt:rol Rendimiento , % p/p

1 5. 00

2 30 . 20

3 4L94

4 36 . 00

5 46.25

6 44 . 63

7 25 . 62

8 47 . 98

9 43.68

10 48 . 10

11 50 . 15

12 42.10

13 24 . 95

14 48 . 79

15 26 . 65

* Seleocionadcs por su apariencia y oolo­raci6n externas, que es el Sistana canercial

.. 77 ..

OJADRO 13

VARIACIONLS EN EL JUGO OBI'ENIDO DE BANANOS CON GRl\.00

* DE Ml\nTJRP.Z 11 3" • A nTFF.RF1\'fT'F'.c:; TIE11POS DE 1\CCION DE U\ EllZll1A

Tiempo de acci6n Enzima-Sustrato 15 min 30 min 1hr 2hr 4hr 4 hr {*)

Rendimiento del jugo , % p/p 59 .tl 58.9 60.3 60.9 60 . 2 65 . 5

Rendimiento del control % p/p 48.7 47 . 0 46 .9 <14 .5 41.0 41.0

pH 4.95 4.95 ~. 95 4.95 4. 90 4. 90

0 Brix 21.5 21.5 21.5 21.5 22 . 0 22.0

Viscosidad relativa jugo sin diluir , 26°C 2. 0 2.0 2. 0 2. 2 2 . 1 2.0

Viscosidad relativa j ugo diluido 6 veces, 26°C 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

Absorbancia , 580 n .m. jugo sin diluir 0.036 0. 031 0.037 0. 063 0 . 132 0 .021

Absorbancia, 580 n .m. jugo diluido 6 veces 0 . 009 0.007 0. 010 0. 015 0 . 026 0.004

Grado de depectinizaci6n {- ) {-) {-) {-) (-) {-)

Grado hidr6lisis del p(+) p(+) p{+) p{+) p{+) p{+) alrnid6n

* Usando una concentraci6n de enzirna de 0.01% p/p, 45°C, pH natural {*) Usando una concentraci6n de enzirna de 0.025% p/p, 45°C, pH natural (- ) HidrOlisis campleta de la pectina

p(+) Almid6n parciaLmente hidrolizado

~ 78 ..

VARL"\CIONES EN EL JOOO OBTENIDO DE BANAOOS CON UN GRAOO DE MADUREZ

" 3" A DIFERENI'ES TIMPERA'IURAS DE I N:lJBll..CION DE rA ENZrnA *

TEMPERA'IURA DE JNOJBACION

35°C 45°C 55°C

Re.ndlmiento del jugo; % p/p 55. 8 58 . 1 57.8

Ren:iimiento del control % p/p -18 . 5 51.9 52 . 0

pH 11.85 4 .85 4 .9

0 Brix 20 . 5 20 . 5 21.0

Viscosidad relativa jugo s in diluir, 26°C 1.8 1.8 1.9

Viscosidad relativa jugo diluido 6 veces , 26°C 1.1 1.1 1.1

Absorbancia, 380 n .m. jugo sin diluir 0. 377 0 .486 1.396

.r.bsorbancia, 580 n .m. jugo sin diluir 0.031 0.060 0.019

1\bsorba.ncia, 580 n .m. jugo d iluido 6 veces 0. 009 0.016 o :oo5

Grado de depectinizaci6n (- ) (- ) (-)

Grado hidr6lisis del almid6n p(+) p{+) p{+)

* Con una concentraci6n de 0.01% p/p, pH natural y 30 minutes de incubaci6n

{-) p{+)

Hidrolisis canpl eta de la pectina Hidr6lisis parcial del alrnid6n

- 79 ·-

aroro 15

\71\RLlCIONES f.lJ EL JUGO OBTENIOO DE ~DS <X>N UN

* GRl\00 DE MADUREZ "3" I\ DIF'ERElll'ES pH (s)

pH de acci6n

Rendimiento del jugo, % p/p

Rendimiento del control % p/p

pH antes de incubaci6n

Viscosidad relativa jugo sin diluir , 26°C

Viscosidad relativa jugo siluido 6 veces, 26°C

1\bsorbancia, 380 n .m. jugo s in diluir

Absorbancia, 580 n.mo jugo sin diluir

Absorbancia, 580 n .m. jugo diluido 6 veces

Grado de depectinizaci6n I

Grado hidr6lisis del almid6n

3.80

71.1

66 .4

3.80

21.0

1.9

1.1

0.445

0 . 042

0 . 010

(- )

p (+)

natural ( 4. 90 )

71.3

611. 2

1. .90

20 . 5

1.8

1.1

0 . 348

0 . 015

0. 004

(-)

p (+)

* Pulpa al pH natural y a pH de 3 . 8, 30 minutos a t15°C (-) Hidr6lisis a:rrpleta de la pectina

p ( +) Hidr6lisis parcial del almid6n