“Tratamiento de Fluentes y Residuos en la industria para la producción de frutas y hortalizas”

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FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

INFORME

“Tratamiento de Fluentes y Residuos en la industria para la producción de frutas y hortalizas”

CURSO:

PROCESOS INDUSTRIALES I

AUTORES:

AYALA SICCHA NOELIA

ARIAS BARBARAN RODRIGO

LARA ACUÑA RENATO

LUJAN MENDOZA ANDREA

SAIRA VILLARÁN DANIA

VILLANUEVA CASHPA ELENA

ASESOR:

ING. SÍMPALO LÓPEZ WILSON

NUEVO CHIMBOTE – PERÚ

2019

ÍNDICE

Pág.

1. Introducción…………………………………………………………………..………..4
2. Objetivo………………………………………………………………………..………6

1. Objetivo General……………………………………………………………….…6
2. Objetivo Especifico……………………………………………………………….6

1. Fundamentos Teóricos………………………………………………………………...7

1. Frutas y Hortalizas………………………………………………………………..7
2. Fisiología de Frutas y Hortalizas………………………………………………....8

1. Respiración……………………………………………………………...8
2. Transpiración……………………………………………………………9
3. Cambios Organolépticos………………………………………………...9

1. Métodos de conservación de Frutas y Hortalizas…………………………..……10

1. Refrigeración…………………………………………………………...10

1. Desarrollo del Tema………………………………………………………………….11

1. Especificaciones del Producto…………………………………………………...11

1. Materia Prima……………………………………………………….….11
2. Aditivos a la Materia Prima………………………………………..…..11
3. Descripción de la Materia Prima…………………………….…………11

1. Definición de Frutas……………………………….………….11
2. Tipos de Frutas………………………………………….…….11
3. Definición de Hortalizas…………………….………………..12
4. Tipos de Hortalizas……………………………….…………..13

1. Descripción de los Aditivos a la Materia Prima……………………….14

1. Definición de Azucares y otros Edulcorantes……………..….14
2. Definición de Sustancias Coagulantes……………………..…14

1. Proceso de producción………………………………………………………...…16
2. Descripción del Proceso de Producción………………………………………....16

1. Operaciones Finales……………………………...…………………….18
2. Control de calidad…………………………………….………………..19

1. Evaluación Sensorial………………………………………….19
2. Evaluación Técnica………………………………………...…19

1. Valor Nutritivo……………………………………………………..…..20
2. Parámetros de Control………………………………………………….20

1. La Apariencia………………………………………………....20
2. La Frescura y la Madurez………………………………….….21
3. El Flavor………………………………………………………21
4. Valor Nutritivo………………………………………..………21
5. Seguridad……………………………………………...………21

1. Máquinas y Equipos……………………………………………………………..22
2. Residuos y Sub Productos en la Industria de Frutas y Hortalizas…………….…23

1. Residuos………………………………………………………….…….23
2. Subproductos………………………………………………………...…24

1. Producción de Compost………………………………...…….24
2. Elaboración de Piensos para Alimentación Animal……….…24

1. Condiciones Ambientales………………………………………………………..24

1. Tratamiento de Fluentes………………………………………………..24

1. Tratamiento Primario o Físico - Químico…………………….24
2. Tratamiento Secundario o Biológico…………………………25
3. Tratamiento Terciario o de Eliminación de Nutrientes………25

1. Diagrama de Flujo Básico de Frutas y Hortalizas……………………………….25

1. Conclusiones…………………………………………………………………………27

Referencias Bibliográficas………………………………………………………...…28

1. INTRODUCCIÓN.-

El importante valor nutricional y económico de las frutas y de las hortalizas frescas es bien conocido. Las frutas y las hortalizas son los mejores transportadores de vitaminas, minerales esenciales, fibra dietaría, antioxidantes fenólicos, glucosinolatos y otras sustancias bioactivas. Además proveen de carbohidratos, proteínas y calorías. Estos efectos nutricionales y promotores de la salud mejoran el bienestar humano y reducen el riesgo de varias enfermedades.

Por ello las frutas y las hortalizas son importantes para nuestra nutrición, sugiriéndose una ingesta diaria. Las frutas y las hortalizas son productos altamente perecederos. Comúnmente, hasta unos 23% de las frutas y las hortalizas más perecederos se pierden debido a deterioros microbiológicos y fisiológicos, pérdida de agua, daño mecánico durante la cosecha, envasado y transporte, o a las inadecuadas condiciones de traslado. Estas pérdidas ascienden a más del 40 – 50 % en las regiones tropicales y subtropicales (FAO, 1995).

Las pérdidas también ocurren durante la vida útil y la preparación en el hogar y en los servicios de comida. Más aún, en muchos países en desarrollo la producción de productos frutihortícolas para el mercado local o la exportación es limitada debido a la falta de maquinaria y de infraestructura. La reducción de las altas pérdidas de frutas y hortalizas requiere la adopción de varias medidas durante la cosecha, el manipuleo, el almacenamiento, el envasado y el procesamiento de frutas y hortalizas frescas para obtener productos adecuados con mejores propiedades de almacenamiento.

Este informe ilustrado explica con gran detalle la manera en cómo se lleva a cabo el procesamiento de frutas y hortalizas a nivel industrial, conociendo las definiciones principales que nos ayudaran a entender de donde provienen, cuáles son sus divisiones, el diagrama de flujo en la elaboración de frutas y hortalizas, también conoceremos todo ello para enfocarnos principalmente en el tratamiento de residuos y fluentes que se llega a usar para la elaboración de frutas y hortalizas a nivel industrial. Generalmente son técnicas muy sencillas y de bajo costo.

Este informe tiene como objetivo dar a conocer al docente y a los alumnos, la manera en cómo se realiza el adecuado tratamiento de residuos y fluentes en la producción de frutas y hortalizas a nivel industrial. La aplicación de estas técnicas no requiere equipo ni materiales onerosos ni un conocimiento específico, pudiendo actuar como reguladoras en la producción. Por lo tanto, su aplicación puede tener un importante impacto económico-social en las regiones productoras de los países en desarrollo, así como también en las industrias.

1. OBJETIVOS.-

1. OBJETIVO GENERAL:

• Proporcionar la fundamentación básico – teórico del proceso de producción y describir los tratamientos de fluentes y residuos de las frutas y hortalizas.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Describir el proceso de elaboración elaboración de frutas y hortalizas (mermelada o néctar) a nivel industrial.
• Analizar el proceso de elaboración de las frutas y hortalizas (mermelada o néctar).    
• Indicar los parámetros que se deben tener en cuenta en cada operación del proceso productivo.
• Describir los tratamientos de fluentes y residuos de las frutas y hortalizas.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO.-

1. FRUTAS Y HORTALIZAS:

Las frutas y hortalizas son especies vivas que siguen respirando después de la cosecha, absorben oxígeno y expelen bióxido de carbono. La respiración va acompañada de la transpiración del agua contenida en las células. El estado de madurez de las frutas y hortalizas es importante para obtener un producto con las características deseadas. La cosecha de estas debe efectuarse en el momento adecuado. Una recolección en una época adecuada favorece el desarrollo de anomalías que son perjudiciales para la elaboración y conservación del producto. La mayor parte de frutas y hortalizas contienen un promedio de 85% de agua, 3% de sustancias como glucosa, fructosa y sacarosa, y 2% de proteínas. El resto del contenido solido consiste en celulosa, compuestos pépticos, sales y vitaminas.

Las frutas y hortalizas forman un grupo muy variable de alimentos, para aprovechar estos productos es necesario transformarlos empleando diferentes métodos de conservación. Estos métodos consisten en cambiar la materia prima, de tal forma que los órganos putrefactos y las reacciones químicas y enzimáticas no puedan desarrollarse.

Los productos que se pueden elaborar a base de frutas y hortalizas se dividen en las siguientes categorías o clases:

• Enlatados

• Concentrados

• Jugos y néctares

• Congelados

• Deshidratados

• Mermeladas

• Pastas

• Jaleas

• Confitados

• Encurtidos

• Salsas

1. FISIOLOGÍA DE FRUTAS Y HORTALIZAS:

Las frutas y las hortalizas deben alcanzar la madurez comercial (fruto maduro). Este momento es previo a la madurez fisiológica y para identificarlo se necesita conocer una serie de fenómenos complejos, controlados por hormonas vegetales, que ocurren durante el mismo y que influyen de manera decisiva en la calidad final y la duración de conservación de las materias primas vegetales.

Una vez recolectados los frutos, y al contrario de lo que ocurre con la mayoría de las materias primas, las frutas y hortalizas siguen respirando, transpirando y desprendiendo calor, porque son órganos vivos.

1. Respiración.-

La respiración iniciada durante la germinación y el crecimiento del fruto continúa una vez recolectado (en la denominada pos – cosecha) y es entonces cuando el fruto absorbe oxígeno, degrada azúcares y desprende dióxido de carbono y energía. Por tanto, durante la respiración se produce pérdida de valor nutricional.

Aunque las tasas de respiración varían mucho dentro de las especies de frutas y hortalizas (son muy altas en los espárragos y el maíz, y muy bajas en los frutos secos), según cómo se produce esta respiración, se distinguen dos tipos de frutos:

• Climatéricos: formados por la mayoría de las frutas y las hortalizas, donde se produce un aumento de la intensidad respiratoria (IR), siendo el etileno el inductor y responsable de los cambios madurativos. Tienen, por tanto, la propiedad de alcanzar la madurez comercial después de la recolección. Esta intensidad respiratoria es el indicador del estado de maduración del fruto.

• No climatéricos: la respiración continúa descendiendo gradualmente una vez recolectados y al no producir etileno no pueden madurar si no permanecen en la planta.

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1. Transpiración.-

Este proceso natural consistente en la pérdida de agua por parte del fruto. Se dice que la fruta pierde turgencia. La transpiración tiene su importancia económica en el ámbito industrial, ya que supone una merma ponderal de entre el 3% y el 7%.

Existen diversos factores que favorecen la intensidad de este proceso:

• Recolección temprana o tardía del fruto.

• Exposición excesiva a la luz.

• Almacenaje en ambientes muy calurosos y secos.

• Sometimiento a cambios térmicos bruscos.

1. Cambios organolépticos.-

En los cambios que ocurren durante la maduración de la fruta intervienen numerosas enzimas.

Desde el punto de vista organoléptico, los cambios más reseñables son los siguientes:

• Desarrollo del sabor dulce: el almidón se convierte en hidratos de carbono sencillos.

• Desarrollo del aroma: se forman diversos compuestos volátiles que dependen de factores externos como la temperatura.

• Modificación del color: se van perdiendo los tonos verdes porque las clorofilasas degradan las clorofilas y se van desarrollando pigmentos como carotenos, flavonoides y antocianinas.

• Descenso de la dureza del fruto y ablandamiento: se pierde la firmeza y rigidez proporcionada por la pectina. En este proceso intervienen las enzimas pectinmetilesterasa y la poligalacturonasa.

1. MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS:

1. Refrigeración.-

Las condiciones de refrigeración pos – cosecha se pueden seguir aplicando mediante el empleo de cámaras de frío controlado. Aunque la temperatura ideal depende de cada producto, en términos generales se mantienen temperaturas que rondan entre el 0 °C y el 5 °C.

1. DESARROLLO DEL TEMA.-

1. ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO:

1. Materia Prima.-

• Frutas

• Hortalizas

1. Aditivos a la Materia Prima.-

• Azucares y otros edulcorantes

• Sustancias coagulantes

1. Descripción de la Materia Prima.-

1. Definición de Frutas

Según La Real Academia Española (2001) nos dice que la fruta son frutos comestibles de ciertas plantas cultivadas como la pera, guinda, fresa, etc.

Según El Código Alimentario Español (1991) la define como frutos, infrutescencias o partes carnosas de órganos florales que han alcanzado un grado adecuado de madures y son propias para el consumo humano.

Las frutas son, quizás, los alimentos más llamativos por su diversidad de colores y formas. Pero además de lo que muestran a simple vista, forman parte de los alimentos con mayor cantidad de nutrientes y sustancias naturales altamente beneficiosas para la salud.

1. Tipos de Frutas

• Pomo: Es un fruto carnoso que se origina en flores con varios carpelos soldados en ovario ínfero, en los que además de desarrollarse el pericarpo, la parte del receptáculo que rodea al ovario (hipanto) también se hace carnosa y en algunos casos es la parte más desarrollada del propio fruto. 

El fruto pomo es característico de un grupo de géneros de la familia rosáceas y que incluye muchas de las frutas comestibles que se cultivan y comercializan desde antiguo, como la manzana, la pera, membrillo, etc.

• Drupa: Es un fruto simple de mesocarpo carnoso, coriáceo o fibroso que rodea un endocarpo leñoso (“carozo”, a veces llamado “hueso”).

Está compuesto por uno o varios carpelos que, generalmente, contienen una sola semilla (a veces dos, como en el caso del café). Sus cultivos son el albaricoque, melocotón, ciruela, cereza, aguacate, mango, etc.

• Baya: Es el tipo más común de fruto carnoso simple, en la cual la pared entera del ovario madura, generalmente en un pericarpio comestible.

Las frutas que conforman este grupo son la uva, el arándano azul, la grosella roja, plátano, kiwi, melón, sandía, papaya, etc.

• Hesperidio: Es un tipo de baya modificada, a menudo obtenido de cítricos. Es un fruto carnoso de cubierta más o menos endurecida, denominada pericarpio, constituida por epicarpio, mesocarpio y endocarpio, y materia carnosa entre el endocarpio o pared interior del ovario y las semillas. Las cuales son naranja, mandarina, limón, pomelo, etc.

1. Definición de Hortalizas

Son aquellas verduras y demás plantaciones comestibles que se cultivan generalmente en huertas y que mayormente se las consume como alimentos, ya sea de manera cruda o bien cocinada. Las hortalizas o verduras son un conjunto de plantas cultivadas generalmente en huertas o regadíos, que se consumen como alimento, ya sea de forma cruda o preparada culinariamente. Son hortalizas cuya parte comestible son los órganos verdes de la planta, como los tallos, las hojas, etc. y que forman parte de la alimentación humana.

Las hortalizas se encuentran compuestas por diversos componentes como:

• Agua (en un 80 %).

• Glúcidos, serán variables según el tipo de; grupo A (presentan menos del 5 % de hidratos de carbono: acelga, apio, espinaca, berenjena, coliflor, lechuga, pimientos, entre otros), grupo B (contienen de un 5 a 10 % de hidratos de carbono: alcachofa, guisante, cebolla, nabo, puerro, zanahoria, remolacha) y grupo C (presenta más de un 10 % de hidratos de carbono: patata y mandioca).

• Vitaminas y minerales (son ricas en vitamina A, E, K, B y C, potasio, magnesio, calcio, sodio y hierro)

• Sustancias volátiles (como la cebolla que contiene ese componente que nos produce lágrimas).

• Lípidos y proteínas.

• Bajo valor calórico, (por esta cuestión es que las hortalizas deberían decir presentes en las dietas contra la obesidad)

• Fibra dietaría.

1. Tipos de Hortalizas

• Vegetales de raíz:

• Bulbos: ajos, cebollas, colirrábanos, hinojo.

• Raíz: nabo, rábano, zanahoria, yuca, remolacha, salsifí rábanos

• Tubérculos: patatas (papas), camote (batatas), ñame, mandioca

• Vegetales Verdes:

• Fruto: berenjena, calabacín, calabaza, pepino, pimiento, palta, pimiento.

• Hoja: acedera, acelga, apio, borraja, cardo, cualquier variedad de col, escarola, espinaca, lechuga, repollitos de brúcela, endivias.

• De flor: alcachofa, brócoli, coliflor, alcaucil.

• Semillas o legumbres: guisante, habas, judía verde, arvejas, maíz.

• Tallo: puerro, espárrago, espárragos, apio.

• Vegetales de hojas:

• Lechugas, acelgas, espinaca, radicheta.

1. Descripción de los Aditivos a la Materia Prima.-

1. Definición de Azúcares y otros edulcorantes

La más utilizada es la sacarosa, que está compuesta de una molécula de fructosa y una de glucosa, que se obtiene de la caña de azúcar o de la remolacha.

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