Productos Elaborados A Base De Nopal 485g15

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MILPA ALTA

REPORTE FINAL DE RESIDENCIA PROFESIONAL

TÍTULO

“ESTUDIO DE VIDA DE ANAQUEL Y PROCESO DE PRODUCTOS A BASE DE NOPAL, EN LA EMPRESA PRODUCCIÓN DE NOPAL MEXICA S.C DE R.L DE C.V.” PRESENTA: PINEDA VIGUERAS ALEJANDRA

N° CONTROL: 131070267 CARRERA: INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ASESOR INTERNO: SILVA NAVA MARCO ANTONIO ASESOR EXTERNO: CASTAÑEDA LARA ALFONSO LUGAR Y FECHA: CIUDAD DE MÉXICO. 11-ENERO DEL 2018

AGRADECIMIENTOS

 PRIMERAMENTE A DIOS: Por darme la fortaleza, la inteligencia y su bendición para completar este ciclo en mi vida.  A MIS PADRES CELIA VIGUERAS, EMILIO PINEDA: Con cariño principalmente a mis padres que me dieron la vida y han estado conmigo en todo momento. Gracias por todo Mamá por darme una carrera para mi futuro y por creer en mí, aunque hemos pasado momentos difíciles siempre me han apoyado y brindándome todo su amor, por todo esto les agradezco de todo corazón el que estén a mi lado. Los quiero con todo mi corazón y este trabajo es para ustedes, por ser la más chica de sus hijos aquí esta lo que ustedes me brindaron, solamente les devolveré lo que ustedes me dieron en un principio.  A MIS HERMANOS: Gracias a ellos adquirí el don de la paciencia y reflexión por compartir alegrías y tropiezos de los cuales salimos triunfadores, por su confianza y por permitirme estar es sus vidas, los amo a todos y cada uno de ustedes. Gracias por estar conmigo y apoyarme siempre. 

A MIS ABUELOS MAURA RAYÓN, JACINTO VIGUERAS✝:

Gracias a Dios por permitirme conocer a mis abuelos, gracias por poder vivir y disfrutar la vida a su lado, gracias a ellos porque cada día me enseñan algo nuevo, gracias por enseñarme a disfrutar cada detalle de la vida, gracias por creer en mí.  A MIS AMIGOS: La situación y el momento pueden parecer duros, pero de la misma manera como es más fácil levantar una pesada rama entre dos personas, así mismo resulta resolver o afrontar duras situaciones entre dos o más personas,y es por eso que agradezco por siempre estar a mi lado y nunca dejarme rendir Anahí García Rivero, Aldair Oropeza Alonso✝. Esto es la amistad, la presencia y apoyo indispensable; el hecho de poder contar con otra persona durante toda tu vida, eso es un verdadero tesoro, eso es la verdadera amistad.

INDICE RESUMEN .......................................................................................................................................... i INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. ii DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA ................................................................................................iv PROBLEMAS A RESOLVER .........................................................................................................vi ALCANCES Y LIMITACIONES ..................................................................................................... vii OBJETIVOS .................................................................................................................................... viii OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................... viii OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................................ viii JUSTIFICACIÓN...............................................................................................................................ix MARCO TEORICO......................................................................................................................... 10 CONSERVACIÓN DE NOPAL VERDURA (Opuntia ficus indica) .......................................... 14 INHIBIDORES DEL OSCURECIMIENTO (ANTIOXIDANTES) .......................................... 15 ATMOSFERAS MODIFICADAS (NITROGENO)................................................................... 15 MERMELADA ................................................................................................................................. 16 PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES ............................................. 23 RESULTADOS ................................................................................................................................ 24 CONSERVACIÓN NOPAL VERDURA ................................................................................... 24 SECUENCIA DEL PROCESO...................................................................................................... 25 CALCULO DE CANTIDAD DE N2........................................................................................... 26 DIAGRAMA DE EQUIPOS............................................................................................................ 29 MERMELADA DE NOPAL CON EXTRACTO DE MARACUYA ......................................... 30 SECUENCIA DEL PROCESO...................................................................................................... 31 DIAGRAMA DE EQUIPOS............................................................................................................ 35 ANALISIS SENSORIAL DE MERMELADA DE NOPAL CON EXTRACTO DE MARACUYA. ................................................................................................................................... 36 DIAGRAMA DE HILOS .................................................................................................................. 46 LAY-OUT ......................................................................................................................................... 47 DISEÑO Y SELECCIÓN DE EDIFICIOS Y CONDICIONESDEL ÁREA DE TRABAJO ..... 49 ANÁLISIS DE RIESGOS Y DE PUNTOS CRÍTICOS DE CONTROL (HAC) .................. 51 PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE HAC .............................................................................. 51 BUENAS PRACTICAS DE MANUFACTURA ............................................................................ 53

REGLAMENTO DE HÁBITOS HIGIÉNICOS DE LOS TRABAJADORES ............................ 55 ESQUEMATIZACIÓN DE SEGURIDAD E HIGIENE DENTRO DE LA PLANTA ................ 57 VISTA SUPERIOR DE LA INSTALACION ELECTRICA ......................................................... 60 CONCLUSIÓN ................................................................................................................................ 61 COMPETENCIAS DESARROLLADAS Y/O APLICADAS ....................................................... 62 ANEXO ............................................................................................................................................. 63 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................................................ 66

RESUMEN La vida de anaquel de nopal verdura (Opuntia ficus-indica) mínimamente procesado es de 1 a 2 d a temperatura ambiente y de 7 d a 5 °C. Los principales problemas que limitan esta vida de anaquel son el oscurecimiento y la secreción de mucílago. En este trabajo se evaluó el efecto de la adición de ácido ascórbico solo o con ácido cítrico en la reducción del oscurecimiento y calidad del nopal verdura mínimamente procesado y envasado en bolsas de polietileno durante el almacenamiento a 5 ° y 10 °C. El material vegetal usado consistió de cladodios tiernos de apariencia fresca que se seleccionaron, se lavaron con agua clorada, se desespinaron. Se formaron cuatro fracciones que se asignaron a tratamientos con ácido ascórbico (AA), ácido cítrico (AC), una mezcla de AA y AC. El producto de cada fracción se envasó en bolsas coextruidas, con tres piezas cada una; y se almacenaron por 21 d a 5 °C y por 14 d a 10°C. Con base en la evaluación de la composición de la atmósfera (Nitrógeno), se concluyó que no es recomendable utilizar sorbato de potasio como inhibidor del oscurecimiento. No obstante, con la aplicación de ácido ascórbico y ácido cítrico es factible extender la vida de anaquel de nopal verdura mínimamente procesado a 11 días 10 °C y 20 d a 5 °C. Los cladodios tienen un interés desde el punto de vista industrial ya que cuando los brotes son tiernos (10-15 cm) se usan para la producción de “nopalitos” y cuando están parcialmente lignificados (cladodios de 2-3 años) para la producción de harinas y otros productos. Sin embargo, también se pueden utilizar para la elaboración de diversos productos como son las salsas, en escabeche, dulces, bebidas, harinas y mermeladas. Se planteó el siguiente trabajo de investigación en el cual se elaboraron formulaciones de mermelada teniendo como variable la Goma Xanthana como espesante.

i

INTRODUCCIÓN Los nopales son originarios de América tropical y subtropical. Hoy en día se les puede encontrar en todos los continentes, en una gran variedad de condiciones agroclimáticas, en forma silvestre o cultivada. Los nopales pertenecen al género Opuntia, de la familia de las Cactáceas. Se han descrito hasta la fecha 125 géneros y 2,000 especies, de acuerdo con el Instituto Nacional de Ecología (INE). Son plantas, suculentas arborescentes, arbustivas o rastreras, se caracterizan por tener tallos o cladodios en forma de paletas, que son planos, suculentos y articulados, llamados comúnmente pencas, que alcanzan hasta 60-70 cm de longitud. Sobre ambas caras del cladodio se presentan las yemas, llamadas areolas, que presentan en su cavidad espinas, que generalmente son de dos tipos: algunas pequeñas, agrupadas en gran número (gloquidios) y las grandes que son, según algunos botánicos, hojas modificadas. El sistema radical es muy extenso, densamente ramificado. Las flores son generalmente hermafroditas y solitarias, se desarrollan normalmente en el borde superior de las pencas y su color es variable: rojas, amarillas, blancas, entre otros. En la mayor parte del mundo la planta florece una vez al año. El fruto, llamado tuna, es carnoso, su forma, tamaño y color es variable. Algunas especies son ampliamente utilizadas para producción de fruta, entre las cultivadas tenemos a la Opuntia ficus indica, O. amyclaea, O. joconostle, O. megacantha y O. streptacantha. Entre las especies silvestres de las cuales se utiliza el fruto se encuentran también: Opuntia hyptiacantha, O. leucotricha y O. robusta. Otras especies son más utilizadas para la producción de nopal verdura o nopalitos (el nopal tierno), como O. robusta y O. leucotricha, además de O. ficusindica. Un gran número de especies se utiliza para producir forraje, como la O. robusta y O. leucotricha. Asimismo se utilizan especies como la O. ficus-indica, O. cochenillifera, entre otras, para producción de grana cochinilla. Los nopales se utilizan además como cerco vivo en huertos y predios. El uso integral de esta especie representa un gran atractivo para el sector agroindustrial. Enseguida se mencionan algunos sectores que pueden beneficiarse con productos obtenidos a partir de los nopales, de acuerdo con la FAO: Agroindustria de alimentos y bebidas: Para consumo humano (producción de diversos alimentos como encurtidos, mermeladas, jugos, néctares, productos deshidratados, concentrados, jarabes, bebidas alcohólicas y analcohólicas de tuna y nopalitos)

ii

Agroindustria de alimentos para animales: (suplementos y piensos de pencas y de desechos de la industria procesadora de tuna, como las cáscaras y semillas) Industria farmacéutica (protectores gástricos de extractos de mucílagos; cápsulas y tabletas de polvo de nopal); Industria cosmética (cremas, shampoo, lociones) Industria de suplementos alimenticios (fibra y harinas de cladodios, con fines de control de la diabetes, obesidad, entre otros) Industria productora de aditivos naturales (gomas de cladodios; colorantes de la fruta) Sector de la construcción (compuestos ligantes de los cladodios) Sector energético (producción de biogás a partir de las pencas)

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DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA PRODUCCIÓN DE NOPAL MEXICA S.C DE R.L DE C.V. es una empresa 100% mexicana, la cual fue fundada el día 21 de marzo del 2007, la Cooperativa es de carácter Familiar, cuyo fundador es el C. Castañeda Serralde Eduardo, con amplia experiencia en el rubro de campo. Hasta el año 2010 nos dedicábamos a la producción primaria de nopal, vendiendo la cosecha en mercados regionales y centro de acopio de Milpa Alta, aunque más del 35% de la producción se quedaba en los huertos de la Cooperativa, por la excesiva oferta, oscilaciones de precios resultantes de la sobreproducción y poca vida de anaquel del producto en fresco. La necesidad de adaptación y mejora de la calidad de vida de los integrantes de la cooperativa ha hecho que durante el 2010 incursionemos en el ámbito agroindustrial, de esta manera dar un valor agregado a la producción y aprovecharla al máximo. Denominación, nombre o razón social: Producción de Nopal Mexica SC de RL de CV Actividad: Descripción: Empresa dedicada a la producción y trasformación de nopal y sus derivados. Ubicación Planta de Producción: Avenida Hidalgo número 29, San Gregorio Atlapulco, Xochimilco D.F. Ubicación del Sembradío: La cooperativa cuenta con 7 Hectáreas para el abastecimiento de las líneas de producción situadas en el paraje Ixcuayucan, en la Delegación de Milpa Alta. Industria: Somos una Agroindustria en desarrollo con una tecnología que va de lo artesanal a la adaptación gradual y mecanización que se ha ido adecuando a las características inherentes del producto. Desarrollo: Hemos trabajado con recursos propios, así como con programas de SAGARPA y SEDEREC para la obtención de activos productivos.

iv

Imagen 1 organigrama de la empresa

Las propuestas de mejora que sé que se presentan en este informe, se llevaron a cabo en el área de producción y desarrollo de proyectos de investigación el cual tiene la principal función de crear nuevos productos de alta calidad favoreciendo al consumidor. En esta se llevan a cabo varias actividades importantes tales como: -

Mejora de productos a base de nopal.

-

Creación e innovación de nuevos productos.

-

Estandarización de proceso.

De estas depende si el producto cumple con las especificaciones requeridas para elaborar el producto dentro de la empresa. Para llevar a cabo tales tareas, el área cuenta con el siguiente personal: el Gerente de producción, gerente de investigación y desarrollo, operarios. Las principales actividades que se realizaron dentro del área fueron: revisar que los procedimientos se lleven a cabo de acuerdo a la Normatividad de una mermelada establecida por la empresa, analizar las variables que podrían están afectando la oxidación del nopal verdura y así mismo hacer propuestas para tener un mejor producto cumpliendo con los estándares de calidad.

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PROBLEMAS A RESOLVER Los principales problemas que se encuentran dentro de la empresa son:   

Prolongar la vida de anaquel de 15 a 20 días de nopal verdura fresco (Opuntia ficus-indica), evitando la oxidación. Formulación de mermelada nopal con extracto de maracuyá baja en azúcar utilizando un espesante. Acomodo de equipos para el proceso de los productos.

La principal meta es cumplir con la normatividad de cada uno de los productos a desarrollar para poder comercializarlos.

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ALCANCES Y LIMITACIONES Al término del proyecto de Residencia Profesional se logró tener varias propuestas a corto, mediano y largo plazo que pueden servir al mejoramiento de los procesos, así mismo poder hacer pruebas y verificar si son viables o no. Por otra parte estas quedaron como propuestas, ya que como son procesos continuos en donde sirvió para revisar, analizar y proponer en cada uno de los procesos críticos para poderse llevar a cabo en un futuro próximo. Al término de estas propuestas, se logró llegar a los objetivos generales que principalmente fue la parte teórica y dar varias propuestas a la mayor parte de los procesos.

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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Implementar métodos de conservación para productos a base de nopal: mermelada y nopal verdura en fresco.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Establecer y evaluar las diferentes formulaciones de antioxidantes y conservadores que permitan alargar la vida de anaquel del producto. 2. Aplicación del proceso de atmosferas modificadas para el envasado de la materia prima en fresco. 3. Acomodo de maquinaria para la elaboración de los productos. 4. Evaluar

la eficiencia de los métodos de conservación para evaluar su

efecto sobre las propiedades físicas y sensoriales de la materia prima.

viii

JUSTIFICACIÓN Actualmente en la empresa PRODUCCIÓN DE NOPAL MEXICA S.C DE R.L DE C.V.

específicamente en el área de desarrollo de proyectos de investigación

presenta deficiencias en cuanto al control del proceso, siendo este de suma importancia ya que se comercializara una mermelada de nopal con extracto de maracuyá y nopal verdura fresco sin que presente oxidación, así mismo el acomodo de maquinaria para su proceso. Los principales problemas que se manifiestan en el área es la oxidación del nopal verdura consiguiendo alargar la vida de anaquel de 15 a 20 días, así mismo cumplir con la normatividad de una mermelada para ser comercializada. Por lo tanto con las propuestas de mejora se busca implementar las tecnologías de conservación adecuadas a cada producto y así mismo tener un control del proceso.

ix

MARCO TEORICO Los nopales son originarios de América tropical y subtropical y hoy día se encuentran en una gran variedad de condiciones agroclimáticas, en forma silvestre o cultivada, en todo el continente americano. Además, se han difundido a África, Asia, Europa y Oceanía donde también se cultivan o se encuentran en forma silvestre. Los nopales pertenecen a la familia Cactaceae. La taxonomía de los nopales es sumamente compleja debido a múltiples razones, entre otras porque sus fenotipos presentan gran variabilidad según las condiciones ambientales, se encuentran frecuentemente casos de poliploidía, se reproducen en forma sexual o asexual y existen numerosos híbridos interespecíficos. Distintos autores presentan variaciones en la colocación taxonómica de los nopales dentro de la familia Cactaceae (p. ej., Sánchez Monge, 1984; Scheinvar, 1999; GRIN, 2005). Las plantas del género Opuntia son nativas de varios ambientes, desde zonas áridas al nivel del mar hasta territorios de gran altura como los Andes del Perú; desde regiones tropicales de México donde las temperaturas están siempre por sobre los 5°C a áreas de Canadá que en el invierno llegan a -40 °C (Nobel, 1999). TIPOS Y CARACTERISTICAS DE OPUNTIA SPP. La taxonomía de los nopales es muy compleja por varias razones ya citadas. Solo un intenso trabajo de campo puede permitir reconocer e identificar las especies, sus variedades y adaptaciones reflejadas en su fenotipo (Scheinvar, 1999). Se conocen casi 300 especies del género Opuntia. Sin embargo, hay solo 10 o 12 especies hasta ahora utilizadas por el hombre, ya sea para producción de fruta y nopalitos para alimentación humana, forraje o cochinilla para obtención de colorante. Entre ellas se encuentran, como especies cultivadas para produccion de fruta: Opuntia ficus-indica, O. amyclaea, O. xoconostle, O. megacantha y O. streptacantha. Como especies silvestres: Opuntia hyptiacantha, O. leucotricha y O. robusta. De las especies citadas, la más ampliamente cultivada en distintas partes del mundo es Opuntia ficusindica; es más, en la cuenca del Mediterráneo es la única Opuntia que se cultiva (Uzun,1996) y se emplea con diferentes propósitos. Las características de estas especies son variables, diferenciándose en la forma de los cladodios, en la presencia o ausencia de espinas, en el tamaño y color de los frutos. Los brotes tiernos (nopalitos) de Opuntia ficus-indica y de otras especies se utilizan, principalmente en México, para la producción de nopal verdura. Para la cría de la cochinilla se destinan tanto O. ficus-indica como O. cochenillifera (= Nopalea cochenillifera). En Brasil, Chile y México, entre otros, se utiliza primordialmente Opuntia ficus-indica para la obtención de forraje.

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CLADODIOS Los cladodios, por su parte tienen interés desde el punto de vista industrial ya que Cuando los brotes son tiernos (10-15 cm) se usan para la producción de nopalitos, y cuando están parcialmente lignificados (cladodios de 2-3 años), para la producción de harinas y otros productos. En el Cuadro 1 se observan las variaciones en la composición de los cladodios de distintas edades. Flores et al. (1995) en un estudio efectuado en 20 variedades de nopal y analizando tallos (suberificados), cladodios maduros (penca anual) y cladodios jóvenes (brotes), concluyen al igual que Pimienta (1990), que el contenido de proteínas es mayor en los brotes o renuevos; la fibra cruda aumenta con la edad del cladodio, llegando a 16,1 por ciento en los tallos suberificados, pero siendo cercana a 8,0 por ciento, en promedio, en los renuevos; este hecho también lo observo Tegegne (2002). CUADRO 1 Composición química de cladodios de distintas edades (porcentaje materia seca) Edad (años)

Descripción

Proteína

Grasa

Cenizas

Fibra cruda

Extracto no nitrogenado

0.5

Renuevos nopalitos

9.4

1.00

21.0

8.0

60,6

1

Penca

5.4

1.29

18.2

12.0

63.1

2

Penca

4.2

1.40

13.2

14.5

66.7

3

Penca

3.7

1.33

14.2

17.0

63.7

4

Tallos suberificados

2.5

1.67

14.4

17.5

63.9

o

Fuente: Lopez et al. (1977) citado por Pimienta (1990) Rodriguez-Felix y Cantwell (1988), Indican que la composición química de los nopalitos frescos es principalmente agua (91 por ciento) y 1,5 por ciento de proteínas; 0,2 por ciento de lípidos; 4,5 por ciento de hidratos de carbono totales; 1,3 por ciento de cenizas, de la cual 90 por ciento es calcio; además, contiene 11 mg/100 g de vitamina C y 30 μg/100 g de carotenoides; el contenido de fibra (1,1 por ciento) la hace comparable a la espinaca. En la comercialización del nopal verdura, especialmente para los mercados internacionales, al igual que en otras frutas y verduras, es importante la aplicación de estándares de calidad uniformes con el fin de hacerlo competitivo con otras hortalizas de mayor consumo (Caplan, 1995). La vida de anaquel del nopalito se ve afectada por diferentes factores, entre los que se encuentran la forma de cosecha, el tipo de envase, la temperatura y humedad relativa de almacenamiento (Cantwell et al., 1992; Nerd et al., 1997; Rodriguez-Felix y Villegas-Ochoa, 1997) 11

MARACUYÁ El maracuyá, es originario del Trapecio Amazónico, actualmente se cultiva en Brasil, que es el mayor exportador mundial de jugos. El maracuyá es de gran valor por su sabor particular intenso y su alta acidez, constituyéndose en una base fuerte para bebidas industrializadas. Asimismo, esta especie es buena fuente de vitamina A y niacina. El maracuyá es una planta fructífera que comienza a producir en el primer año de sembrado, cuya producción óptima es de 12 toneladas por hectárea sembrada, además tiene un período de vida relativamente corto. El mayor rendimiento se obtiene en el segundo o tercer año el cual es de 30 a 32% de jugo y disminuye en los años siguientes. Existen dos variedades o formas de maracuyá que se cultivan. Maracuyá Amarillo (iflora Edulis variedad Flavicarpa Degener) que presenta frutos vistosos de color amarillo con diversas formas. Esta variedad crece y se desarrolla muy bien en zonas bajas. Es una planta más rústica y vigorosa que el maracuyá púrpura. Maracuyá rojo o morado (iflora edulis variedad púrpura Sims) que presenta frutos pequeños de color rojo. Esta variedad crece y se desarrolla en zonas templadas. MORFOLOGÍA

FENOLOGÍA Las etapas de desarrollo del cultivo en condiciones óptimas son de 20 meses, éstas comprenden: etapa vegetativa, etapa reproductiva y etapa productiva. La etapa vegetativa inicia con la germinación de la semilla – trasplante, siembra, hasta el momento de la floración. Tiene una duración de 180 días. La etapa reproductiva inicia con la floración hasta la formación del fruto. Esta etapa es de 420 días que equivalen a 14 meses, considerando que cada cosecha grande tiene 12

una duración de dos meses, intercalados con dos cosechas pequeñas de cuatro meses. La etapa productiva inicia con la formación del fruto hasta la cosecha. Esta etapa contempla la vida útil del cultivo que está entre dos y tres años; pero si es manejado con las técnicas adecuadas puede llegar hasta cuatro años en producción.

VARIEDADES DE MARACUYÁ Existen dos variedades o formas de maracuyá que se cultivan en Colombia. El maracuyá amarillo cuyo nombre científico es iflora edulis var. flavicarpa Degener, presenta frutos vistosos de color amarillo, con diversas formas. Esta variedad crece y se desarrolla muy bien en zonas bajas. Su floración ocurre entre las 12:00 m. y las 6:00 p.m. únicamente. El maracuyá rojo o morado, cuyo nombre científico es iflora edulis var. Purpúrea Sims, presenta frutos pequeños de color rojo. Esta variedad crece y se desarrolla bien en zonas templadas, su floración ocurre entre las 6:00 a.m. y las 12:00 m. únicamente. (Chacón C. 1987). El maracuyá amarillo representa la mayor cantidad de cultivos comerciales en Colombia. Generalmente, los frutos tienen cáscara amarilla cuando maduran, se comercializa en el mercado fresco y en la industria de jugos es el preferido por su acidez.

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CONSERVACIÓN DE NOPAL VERDURA (Opuntia ficus indica) Después de ser cosechados los nopales, se colocan en canastos, rejas de plástico o se arreglan en forma de pacas cilíndricas para transportarlos al centro de acopio o al mercado de destino; previo a la comercialización se eliminan las espinas junto con pequeñas porciones de tejido y se efectúa el recorte de todo el borde (rebordeado) del cladodio para darle forma. Los nopales así acondicionados deben venderse en menos de tres días para que tengan la calidad adecuada (Rodríguez -Félix y Villegas-Ochoa, 1998). El daño físico causado durante el procesamiento mínimo del nopal, incrementa procesos metabólicos como la respiración y producción de etileno, la degradación de los lípidos de las membranas, el oscurecimiento oxidativo, la perdida de firmeza y agua, la acumulación de metabolitos secundarios, produciendo deterioro y reduciendo la vida de anaquel del producto (Cantwell y col., 1992; Saltveit, 1998). Por lo anterior, después del procesamiento mínimo de los cladodios se recomienda que las superficies cortadas se mantengan limpias y secas, y se almacenen a temperaturas inferiores a 5 °C (Cantwell,1995). Que son las recomendadas para conservar los productos de procesamiento mínimo. Sin embargo, condiciones inferiores a 10 °C causan daño por frio en los nopales, el cual se manifiesta por oscurecimiento y pérdida del color verde original (RamayoRamírez y col., 1978; Nerd y col., 1997). La presencia de los síntomas antes mencionados, asi como los cambios en firmeza, el oscurecimiento de las zonas desespinadas, y la producción de olores y sabores desagradables hacen que el producto sea rechazado por el consumidor (Rodriguez-F_elix y Cantwell, 1988; Corrales-Garc__a y Flores-Valdez, 2003). Se han aplicado diversas técnicas postcosecha para tratar de conservar los atributos de calidad del nopal verdura con espina. Cantwel y col.(1992) encontraron que estos nopales envasados en bolsas de polietileno y almacenados a 5 °C prolongaron su vida de anaquel hasta por 3 semanas sin observar desarrollo de algún síntoma visual de daño por frio. Asimismo, Guevara y col. (2001) reportaron que el nopal con espinas almacenado a 5 °C en atmosferas modificadas con niveles inferiores de O2 y superiores de CO2, disminuyeron los síntomas de deterioro de la calidad, mostrando una vida de anaquel de 30 días (Stintzing y Carle, 2005; HernandezZaragoza y col., 2007) Debido a la riqueza en compuestos funcionales del nopal, a su diversidad de usos) y a su gran demanda en México y en otros países se busca ofertar un producto que atienda las necesidades del consumidor y conserve su frescura, aroma y sabor típicos. En este sentido, el nopal verdura desespinado y conservado con antioxidantes y atmosferas modificadas en envases de tamaño adecuado para el consumidor, constituye un nicho de mercado que todavía no ha sido explotado.

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INHIBIDORES DEL OSCURECIMIENTO (ANTIOXIDANTES) El oscurecimiento enzimático se debe a la oxidación de compuestos fenólicos por la enzima polifenoloxidasa (PPO), y es una de las causas más importantes de la pérdida de calidad de estos productos, ya que afecta su apariencia, ocasiona malos olores y disminuye su valor nutrimental (Vámos-Vigyázó, 1981; Whitaker y Lee, 1995). La aplicación de inhibidores químicos de la actividad de PPO representa el método más común para evitar oscurecimiento enzimático. De los varios inhibidores conocidos, sólo algunos son aceptables en términos de seguridad y costo; los de uso más frecuente son los ácidos ascórbico y cítrico, el cloruro de sodio. El ácido ascórbico y sus derivados, solo o combinado con ácido cítrico, es ampliamente utilizado en el pretratamiento de frutas peladas y rebanadas (Vámos-Vigyázó, 1995; Walker, 1995). El ácido ascórbico posee la habilidad de reducir las quinonas a compuestos fenólicos, antes de que éstas formen pigmentos oscuros (Walker, 1995), mientras que el ácido cítrico inactiva a la enzima PPO de algunas frutas y hortalizas al disminuir el pH del sistema a un valor inferior a tres; además, forma un complejo con el cobre ubicado en el grupo prostético y así bloquea el sitio activo de la enzima (Lambrecht, 1995). ATMOSFERAS MODIFICADAS (NITROGENO) La preservación de alimentos por medio de la remoción de oxigeno o modificando las concentraciones de los tres principales gases del aire (Nitrógeno N2,Oxigeno O2 y Dióxido de carbono CO2), es comúnmente conocido como almacenamiento en atmosfera controlada (AC).La base fundamental de esta técnica es la reducción de la velocidad de respiración, sin embargo, al remover oxigeno se están generando condiciones no favorables para la producción de la mayoría de los microorganismos deteriorativos, lo cual prolonga la vida de anaquel siempre y cuando se consideren las barreras de aquellos microorganismos anaeróbicos patógenos. Otra de las bases es que al cambiar el aire se puede retardar reacciones oxidativas no producidas por microorganismo (Kyzlink,1990)

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MERMELADA La elaboración de mermeladas constituye uno de los aprovechamientos más conocidos de la fruta, cuándo esta no se presta para otras utilizaciones por su calidad, aspecto y defectuosa presentación. Aun que se utilice materia prima deficiente, siempre es aconsejable agregar una cierta cantidad de fruta sana y sabrosa, que ayudara a mejorar el preparado. La mermelada es el resultado de convertir la fruta en pulpa por la acción del calor, mediante cocción, agregándole, además, determinadas proporciones de sacarosa, glucosa, ácido y en ocasiones coagulantes y colorantes orgánicos. Con la variedad de tecnologías disponibles se pueden obtener una amplia gama de productos tanto de la tuna como de los nopales tiernos o maduros. También se elaboran mermeladas de nopal y jaleas de tuna; estas últimas se producen a nivel comercial en Estados Unidos de América, Italia y México, tanto a partir de tunas como de nopalitos. En México, la ≪melcocha≫, un tipo de mermelada típica artesanal obtenida de Opuntia streptacantha (Corrales y Flores, 2003). Uno de los productos de consumo masivo más conocidos y aceptados en el mundo son las mermeladas; son de fácil elaboración, existen de diversos tipos y se elaboran en base a distintas frutas. Se obtienen por concentración mediante ebullición de la pulpa, con azúcar, pectina y ácido cítrico, para asegurar un cierto grado de gelificación. Es uno de los productos cuya conservación, al igual que los deshidratados, se basa en la reducción del contenido de agua (y, por lo tanto, reducción de la actividad del agua, aw). Generalmente se le adicionan conservadores (sorbato de sodio y/o benzoato de potasio), principalmente para asegurar su conservación una vez abierto el envase. TIPOS DE MERMELADAS PRODUCTO CONFITURA

JALEA

DEFINICIÓN Es el producto preparado con fruta(s) entera(s) o en trozos, pulpa y/o puré de fruta(s) concentrado y/o sin concentrar, mezclado con productos alimentarios que confieren un sabor dulce con o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir una consistencia adecuada. Es el producto preparado con el zumo (jugo) y/o extractos acuosos de una o más frutas, mezclado con productos alimentarios que confieren un sabor 16

dulce con o sin la adición de agua y elaborado hasta adquirir una consistencia gelatinosa semisólida. MERMELADA DE AGRIOS Es el producto preparado con una o una mezcla de frutas cítricas y elaborado hasta adquirir una consistencia adecuada. Puede ser preparado con uno o más de los siguientes ingredientes: fruta(s) entera(s) o en trozos, que pueden tener toda o parte de la cáscara eliminada, pulpa(s), puré(s), zumo(s) (jugo(s)), extractos acuosos y cáscara que están mezclados con productos alimentarios que confieren un sabor dulce con o sin la adición de agua. MERMELADA SIN FRUTOS Es el producto preparado por CITRICOS cocimiento de fruta(s) entera(s), en trozos o machacadas mezcladas con productos alimentarios que confieren un sabor dulce hasta obtener un producto semi-líquido o espeso/viscoso. MERMELADA TIPO DE JALEA Es el producto descrito en la definición de mermelada de agrios de la que se le han eliminado todos los sólidos insolubles pero que puede o no contener una pequeña proporción de cáscara finamente cortada.

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REQUISITOS ORGANOLÉPTICOS POR MERMELADAS. (Fuente: NCh 476.of 2004). FACTORES CALIDAD COLOR

DE CATEGORIA EXTRA   

Brillante. Ausencia de áreas. descoloridas u oxidadas.

GRADOS

CATEGORIA I   

CONSISTENCIA ORGANOLEPTICA

Pastosa. Muy buenaintegración de las fases sólida y líquida. No se permite exudación de líquidos ni cristalización de azúcares.

CALIDAD

Se permite leve opacidad. Ausencia de áreas oxidadas. Se permite leve presencia de areas descoloridas.

Buena integración de las fases sólida y líquida. Se permite leve exudación de líquidos. No se permite cristalización de azúcares

PARA

CATEGORIA II  

Se permite opacidad. Se permite leve presencia de áreas descoloridas y/o oxidadas

Mediana integración de las fases sólida y líquida. Se permite exudación de líquidos y/o leve cristalización de azúcares.

LA FRUTA Las frutas deben estar maduras, pero no pasadas para que conserven todo su aroma y sabor, además proporcionen el jugo necesario para conseguir un producto que sea suficientemente fluido y que de una coagulación adecuada. La calidad de la fruta tiene una gran importancia en la preparación de mermeladas, las que están ligeramente verdes proporcionan cantidades suficientes de ácido y sus pépticas, mientras que las frutas maduras incorporan su aroma y sabor característico, dando más fluidez a la masa, por ello para obtener una buena mermelada se den elegir a partes iguales, frutas ligeramente verdes y frutas maduras.

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SUSTANCIAS EMPLEADAS EN LA ELABORACION DE MERMELADAS Si todas las frutas tuviesen iguales características en lo que se refiere a gusto, aroma, consistencia, etc. la preparación de mermeladas sería una operación sencilla y simple, pero como quiera que las proporciones en ácido y pectina varían según la especie, la variedad e incluso el estado de madurez del fruto, no es por tanto posible atenerse a unas normas regidas en la elaboración. Con carácter general, puede decirse que todos los frutos son aptos para la preparación de mermeladas, siempre que se manipulen adecuadamente y se les agreguen aquellas sustancias que les faltan o que tienen en proporciones reducidas. PRESERVANTES. La mermelada con azúcar es un producto de humedad intermedia (aw=0,82-0,94), por lo que está protegido considerable frente a las alteraciones causadas por microorganismos. Uno de los métodos para conseguir una reducción de la actividad de agua y, por tanto, para prolongar la conservación de un alimento, es la adición de sustancias que posean una alta capacidad de retención de agua como es el azúcar (Baltes, 2006). La mayoría de los microorganismos pueden desarrollarse sólo en presencia de valores altos de aw, de manera que los valores límites, en general para bacterias están sobre 0,9; para hongos sobre 0,75 y para levaduras, sobre 0,85 (Scmidt-hebbel, 1990). Es importante no olvidar que el azúcar, además del dulzor contribuye a mejorar la consistencia y la estabilidad de las mermeladas. Las mermeladas bajas en calorías, cuyo edulcorante natural ha sido reemplazado son más susceptibles al desarrollo y contaminación por microorganismos, de esta forma en su elaboración es conveniente introducir una sustancia persevante o bien realizar algún proceso de pasteurización y/o envasado al vacío (Chuaqui,1997). El Reglamento Sanitario de los Alimentos en su art.154 permite utilizar varios persevantes, siendo los más usados el benzoato de sodio y el sorbato de potasio, los que se utilizarán en este trabajo. AZÚCAR El azúcar o sacarasosa es el elemento esencial para la coagulación y conservación de la mermelada. De su proporción en el producto elaborada depende la conservación de este, si bien una excesiva adición produce posteriormente la formación de cristales de azúcar, dando lugar a que la masa no sea uniforme ni agradable al paladar. Cuando el azúcar entra en la elaboración de la mermelada en cantidad superior al 60 por 100 de peso de la pulpa, actúa como conservador y por lo tanto la mermelada conserva por si sola. BENZOATO DE SODIO (Nº SIN 211). Actúa sobre hongos y levaduras, además es el más utilizado en la industria alimentaria por su menor costo, pero tiene mayor grado de toxicidad sobre las personas, además en ciertas concentraciones produce cambios en el sabor del producto (Coronado y cols, 2001). El benzoato 19

de sodio es un preservante antimicrobiano, de color blanco, casi inodoro, su presentación es del tipo polvo cristalino, copos o gránulos (FAO,2001). Límite máximo según RSA 2010 es de 1 g/kg expresado como ácido benzoico. SORBATO DE POTASIO (Nº SIN 202). El sorbato tiene mayor espectro de acción sobre microorganismos. Su costo es aproximadamente 5 veces más que el benzoato de sodio (Coronado y cols, 2001). El sorbato de potasio es un preservante (FAO, 1973). Se presenta como polvo cristalino blanco sin ningún cambio en el color después de calentar durante 90 minutos a 105ºC (Barros, 2008). Límite máximo según RSA 2010 es de 2 g/kg expresado como ácido sórbico. También pueden ser útiles, mezclas a dosis menores, de los ácidos benzoicos y sórbico con p-hidroxibenzoatos para ampliar el espectro de actividad antimicrobiana. En este contexto, las dosis menores pueden tener la ventaja de evitar interferencias de sabor en algunos productos alimenticios sensibles. (Schmidt-hebbel, 1990). El actual Reglamento Sanitario de los Alimentos permite en caso de mezclas, se cumpla que la suma de las concentraciones empleadas no podrá ser superior a la concentración máxima autorizada para aquel aditivo al cual se le ha fijado la concentración más baja (por ejemplo, 1 g/kg de la mezcla de benzoato y sorbato). ESTABILIZANTES Una serie de polisacáridos y de polisacáridos modificados, que a pequeñas concentraciones, aumentan la viscosidad y forman geles (Baltes, 2006). Los estabilizantes utilizados en preparados de frutas se pueden clasificar: Gelificantes: Carragenina, pectina. Espesantes: Carragenina, almidón modificado, goma guar, goma algarrobo, goma xanthan (Gelymar, 2004). En gelificantes de estructura lineal, las moléculas de agua o de otro componente líquido pueden quedar atrapadas en la estructura reticular y tridimensional que se forma (Schmidt-hebbel, 1990). A los gelificantes pertenecen los espesantes proteicos de diverso origen (vegetales, de la leche, huevo y plasma sanguíneo), las pectinas y aquellos provenientes de algas marinas como alginatos, agar, carragenos y furceleranos o agar danés (Schmidt-hebbel, 1990). GOMAS Las gomas son la secreción de las plantas. Son sólidas, incristalizables, sin color, insípidas o a lo menos muy empalagosa; sin olor, inalterable al aire, soluble en agua y susceptible de formar con ella una especie de jalea. Calentada en una retorta, la goma se ablanda, se hincha, ennegrece, genera todos los productos 20

que provienen de la destilación de las materias vegetales, y además un poco de amoniaco (Thénard, 1830). GOMA GUAR (NºSIN 412). Es un polisacárido natural de alto peso molecular que se obtiene del endospermo de la semilla de Cyamopsis tetragonolobus, planta que pertenece a la familia de las leguminosas. Su aspecto corresponde a un polvo de color blanco ligero amarillo de sabor neutro o insípido (Gelymar, 2004). Posee una elevada afinidad con el agua; proporciona una altísima viscosidad en sistemas acuosos o lácticos, incluso en dosis bajas, presentando un comportamiento pseudoplástico (Cubero y cols., 2002). Se utiliza principalmente como agente espesante con viscosidad en función de la temperatura. Puede usarse en una amplia gama de productos, ya que permanece estable en un rango de pH entre 311 (Cubero y cols., 2002). GOMA XANTHANA (NºSIN 415).Es un polisacárido natural de alto peso molecular producido por fermentación de un cultivo puro del microorganismo Xanthomonas campestris (Gelymar, 2004). Las funciones tecnológicas que se le otorgan a la goma xanhtana son: espesante, estabilizador, emulsionante y agente espumante (Gelymar, 2004). PECTINA; Esta sustancia constituye el elemento fundamental para lograr la coagulación del producto. Se encuentra en las frutas, principalmente en sus semillas, y en menores proporciones en las células que constituyen los tejidos de la pulpa y de la piel Es soluble en agua y su cantidad varía, y a que hay frutas que contienen más pectina que otras, siendo las más ricas en ella las más adecuadas para preparar mermeladas. Cuando se utilizan frutas pobres en pectina para la elaboración de una mermelada, debe agregarse esta sustancia, lo que puede hacerse de alguna cle estas formas:   

Mezclándolos con otras frutas ricas en pectina. Adicionándoles el jugo de coccion de frutas ricas en pectina. Agregando pectina comercial.

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REGULADORES DE ACIDEZ El Reglamento Sanitario de los Alimentos en su art.140 permite utilizar como reguladores de acidez, sólo aquellos que se indican en este artículo, de acuerdo con las Buenas Prácticas de Fabricación. La acidez es un parámetro importante pues condiciona el sabor pero sobre todo, la conservación y la eficacia de otros aditivos como conservantes y aromatizantes, algunos de los cuales sólo actúan dentro de estrechos márgenes de pH (Barros, 2008). 

Ácido Cítrico (Nº SIN 330). Es muy soluble en agua, soluble en etanol y ligeramente soluble en éter. El ácido cítrico puede ser producido por la recuperación de fuentes tales como el jugo de limón o de piña. Se presenta blanco o incoloro, inodoro, cristalino y sólido; la forma mono hidratada presenta eflorescencia en ambiente seco (FAO, 199)

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PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES Para poder determinar las posibles soluciones o propuestas de cada una de las áreas fue necesario dividir estas en un determinado tiempo y así poder: 



Inspeccionar que los procedimientos se lleven a cabo de acuerdo a la Normatividad NMX-FF-068-1988. Para nopal verdura y Norma Oficial Mexicana NOM-F-151-S-1981 para el caso de mermelada. Establecida por la empresa en la fabricación de los nuevos productos. Analizar las variables que puedan estar afectando en cada uno de los procesos.



Retroalimentar y proponer mejoras en los procesos de Recepción de materias primas, envasado, vida de anaquel

para así tener un mejor

rendimiento en el producto y control de los mismos. En primera instancia se debe de obtener información de cada una de las áreas tal como: normatividad que se estable en cada una de ellas, equipo utilizado, materia prima, personal que está laborando, producto que se elabora en cada una de las etapas del proceso, tiempos que manejan cada uno de estos, etc.

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RESULTADOS El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del envasado con antioxidantes y atmosferas modificadas (Nitrógeno) en la conservación del nopal desespinado variedad Milpa Alta determinando parámetros indicadores de las condiciones de estrés provocadas por el daño del desespinado.

CONSERVACIÓN NOPAL VERDURA MATERIALES Y MÉTODO MATERIAL BIOLÓGICO Se colecto nopal verdura (Opuntiaficus indica.) variedad Milpa Alta de plantaciones comerciales ubicadas en Milpa Alta, México, CDMX. APLICACIÓN DE TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL Los cladodios se seleccionaron por tamaño, uniformidad de color y ausencia de defectos de acuerdo a la norma oficial de calidad (CODEX STAN 185, 1993), se desinfectaron con una solución de 200 ppm de cloro activo. Los nopales se dividieron aleatoriamente en dos grupos, se desespino y rebordeo. Se llevaron a cabo dos experimentos, teniendo como factores de estudio las heridas ocasionadas por el desespinado y rebordeado, el envasado con diversas formulaciones de antioxidantes con sellado al vacío y la implementación de atmósferas modificadas.

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DIAGRAMA DE BLOQUES El diagrama de bloques es la representación gráfica del funcionamiento interno de un sistema, que se hace mediante bloques y sus relaciones, y que, además, definen la organización de todo el proceso interno, sus entradas y sus salidas. Un diagrama de bloques de procesos de producción es utilizado para indicar la manera en la que se elabora cierto producto, especificando la materia prima, la cantidad de procesos y la forma en la que se presenta el producto terminado.

SECUENCIA DEL PROCESO El proceso seleccionado se resume en el diagrama de bloques presentado en la Figura 1. A continuación, se describe la secuencia proceso de CONSERVACIÓN NOPAL VERDURA (Opuntiaficus indica) SECUENCIA DEL PROCESO 1. Se seleccionaron cladodios tiernos de tamaño uniforme de aproximadamente 20 cm de longitud, con apariencia fresca (color verde brillante) y libres de daños y defectos de acuerdo a la norma oficial de calidad (CODEX STAN 185, 1993) 2. Se desinfectaron con una solución de 200 ppm de cloro activo por 5 min. 3. Se desespinó manualmente en una área de trabajo en condiciones higiénicas (desinfección de cuchillos, uso de guantes, gorros y mascarilla) 4. Se dividió en tres fracciones cada fracción se asperso por 1 min por separado, en soluciones de: ácido ascórbico (AA) 0.5 M, ácido cítrico (AC) 0.5 M, ácido ascórbico 0.5 M + ácido cítrico 0.5 M (AA+AC) 5. Envasado de N2 por 30s. 6. Etiquetado 7. Refrigeración a una temperatura de 5°C.

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CALCULO DE CANTIDAD DE N2

PV=nRT R=0.082 l/molk P= 5 Kpa

1 atm

0.049 atm

101.5 Kpa

P RT

=

n

0.049atm/mol

=2.030x10-3mol/k*28g=0.057g/l

v 0.082atm/mol∗293.15 k

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FIG.1 DIAGRAMA DE BLOQUES

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FIG.2 DIAGRAMA DE PROCESO

E-2

E-4

E-6

E-8

E-7

E-1 E-3

E-5 E-9

E-11

E-12

E-15

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DIAGRAMA DE EQUIPOS En la siguiente tabla se muestra la codificación de los equipos empleados para la elaboración de CONSERVACIÓN DE NOPAL VERDURA.

CODIGO E-1 E-2 E-3 E-5 E-4 E-6 E-7 E-8 E-9 E-10 E-11 E-12 E-13 E-14 E-15

EQUIPO Recipiente Banda transportadora Lavadora Banda transportadora Escurridor Banda transportadora Pelado Banda transportadora Aspersor Banda transportadora Envasadora Banda transportadora Etiquetadora Monta carga de cangilones Resfriador

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RESULTADOS MERMELADA DE NOPAL CON EXTRACTO DE MARACUYA APLICACIÓN DE TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL Los cladodios se seleccionaron por tamaño, uniformidad de color y ausencia de defectos de acuerdo a la norma oficial de calidad (CODEX STAN 185, 1993).

FORMULACIÓN Para la elaboración de la mermelada se realizaron dos formulaciones variando la concentración de extracto de maracuyá y del espesante para así determinar la mejor formulación.

Formula 1 (X) INGREDIENTE NOPAL COCIDO AZUCAR AGUA EXTRACTO MARACUYA AGAR-AGAR ACIDO CITRICO BENZOATO

PESO (gr) 250 100 50 75 1.5 1 1

Formula 2 (Y) INGREDIENTE NOPAL COCIDO AZUCAR AGUA EXTRACTO MARACUYA PECTINA ACIDO CITRICO BENZOATO

PESO (gr) 270 150 50 80 5 2 1.5

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Formula 3 (Z) INGREDIENTE NOPAL COCIDO AZUCAR AGUA EXTRACTO MARACUYA GOMA XANTHANA ACIDO CITRICO BENZOATO

PESO (gr) 270 150 50 85 8 3 1.5

DIAGRAMA DE BLOQUES El diagrama de bloques es la representación gráfica del funcionamiento interno de un sistema, que se hace mediante bloques y sus relaciones, y que, además, definen la organización de todo el proceso interno, sus entradas y sus salidas. Un diagrama de bloques de procesos de producción es utilizado para indicar la manera en la que se elabora cierto producto, especificando la materia prima, la cantidad de procesos y la forma en la que se presenta el producto terminado.

MATERIALES Y METODO SECUENCIA DEL PROCESO El proceso seleccionado se resume en el diagrama de bloques presentado en la Figura 3. A continuación, se describe la secuencia proceso de MERMELADA DE NOPAL CON EXTRACTO DE MARACUYÁ: 

Recepción de materia de prima



Selección del nopal



Desespinado de nopal



Lavado de nopal



Cocción de nopal



Molienda de nopal



Pesar los ingredientes conforme a la formulación establecida

31



Mandar vapor a la marmita hasta una temperatura de 80°C con agitación constante y adicionándole la primera mezcla de azúcar, mientras la temperatura es alcanzada.



Alcanzar el punto de ebullición y dejar hervir durante 15 minutos, pasado el tiempo agregar la segunda parte de azúcar, goma xanthana, ácido cítrico, benzoato de sodio.



sodio dejar en agitación durante 5 minutos más y elevar la temperatura hasta 90 °C, así mantenerla durante 5 minutos hasta que aparezca espuma en la parte superior de la marmita.



Tomar muestra y enfriarla para la lectura de grados Brix, teniendo que llegar a 65 grados Brix, de no ser así dejar otros cinco minutos en ebullición a una temperatura de 85°C y volver a tomar muestra, así hasta alcanzar los grados deseados.



alcanzar el porcentaje de grados Brix deseado.

Una vez alcanzada la temperatura de envasado, se vierte en los envases y se tapa asegurando un tapado eficiente con la ayuda de la línea de vapor dispuesta para tal fin y con el sello de seguridad térmico para así poder crear el vacío que nos servirá para tener un producto con una mayor vida de anaquel.

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FIG.3 DIAGRAMA DE BLOQUES

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FIG. 4 DIAGRAMA DE PROCESO

E-28

E-29

E-13

E-1

E-15

E-17

E-14

E-12

E-19

E-22

E-18

E-20

E-23

E-26

E-24

E-27

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DIAGRAMA DE EQUIPOS En la siguiente tabla se muestra la codificación de los equipos empleados para la elaboración de MERMELADA DE NOPAL CON EXTRACTO DE MARACUYA.

CODIGO E-1 E-13 E-12 E-15 E-14 E-17 E-18 E-19 E-20 E-21 E-23 E-28 E-29 E-25 E-24 E-21 E-27 E-30

EQUIPO Recipiente Banda transportadora Tanque Banda transportadora Triturador Transportador de tornillo Calentador por combustión Transportador tornillo helicoidal Mezcladora Banda transportadora Llenadora Autoclave Banda transportadora Etiquetadora Banda transportadora Empacadora Monta cargas Almacén de producto terminado

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ANALISIS SENSORIAL DE MERMELADA DE NOPAL CON EXTRACTO DE MARACUYA. Se estudiaron las tres formulaciones anteriormente descritas (X, Y y Z) donde lo que varía es el espesante agar-agar, pectina, goma xanthana. En dichas muestras lo que se buscó fue la más preferida de las tres. En la Tabla 8 se puede observar la existencia de diferencia entre las 3 muestras evaluadas (X, Y y Z), donde Z presentó una mayor puntuación que X e Y en todos los parámetros, aunque solo se presentó diferencia significativa en el parámetro de aceptación general. Sin embargo, en los parámetros de apariencia, sabor, olor, y aceptación general no se observaron diferencias significativas (P> 0,05). En la Figura 7 se puede observar claramente que Z presenta mayor puntuación que X, pero muy semejantes con Y. El hecho que la muestra Z sea una mermelada realizada con goma xanthana de espesante hace que su sabor se asemeje más a la mermelada tradicional, por lo que tuvo mejor evaluación en la aceptación general, produciendo ahí la diferencia significativa con X. Todo esto debido al efecto sinérgico que se genera en la mezcla de algunos espesantes. Figura 7. Gráfico radial. Perfil sensorial de las formulaciones X, Y y Z (todas las formulaciones tienen distinto espesante, X: agar-agar Y: pectina Z: goma xanthana

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Tabla 8: Resumen estadístico (ANOVA y Tukey) de la evaluación sensorial realizada a las muestras: X:AGAR-AGAR, Y:PECTINA Z:GOMA XHANTANA.

*Superíndices distintos entre columnas indican diferencias significativas (P≤0,05) por ANOVA Simple y Test de Tukey para un mismo parámetro. RESULTADOS EVALUACIÓN SENSORIAL

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Evaluación sensorial. Análisis estadístico, ANOVA y test de rango múltiple.

APARIENCIA

Al realizar el test de rango múltiple y método de Tukey, se aprecia que no existen diferencias significativas entre las muestras, para la APARIENCIA, con un 95,0% de confianza. Se observa un grupo homogéneo.

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OLOR

Al realizar el test de rango múltiple y método de Tukey, se aprecia que no existen diferencias significativas entre las muestras, para el OLOR, con un 95,0% de confianza. Se observa un grupo homogéneo.

40

SABOR

Al realizar el test de rango múltiple y método de Tukey, se aprecia que no existen diferencias significativas entre las muestras, para el SABOR, con un 95,0% de confianza. Se observa un grupo homogéneo.

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TEXTURA

Al realizar el test de rango múltiple y método de Tukey, se aprecia que no existen diferencias significativas entre las muestras X-Y e Y-Z. Sin embargo, existen diferencias significativas entre las muestras X-Z para la TEXTURA.

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ACEPTACIÓN GENERAL

Según el P-value se observan diferencias significativas entre las muestras, respecto a la ACEPTACION GENERAL, con un 95,0% de confianza.

Al realizar el test de rango múltiple y método de Tukey, se aprecia que no existen diferencias significativas entre las muestras X-Y e Y-Z. Sin embargo, existen diferencias significativas entre las muestras X-Z para la ACEPTACIÓN GENERAL.

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MUESTRAS PARA EVALUACIÓN SENSORIAL

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FICHA DE EVALUACIÓN SENSORIAL

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DIAGRAMA DE HILOS

ROJO: MUY IMPORTANTE

ANARANJADO: IMPPORTANTE NEGRA: ORDINARIA

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LAY-OUT

FIG. 5 DISEÑO DE LA PLANTA

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DISEÑO Y SELECCIÓN DE EDIFICIOS Y CONDICIONESDEL ÁREA DE TRABAJO De acuerdo a la “NORMA Oficial Mexicana NOM-251-SSA1-2009¨, Prácticas de higiene para el proceso de alimentos, bebidas o suplementos alimenticios”; los establecimientos que se dediquen al proceso de alimentos, bebidas o suplementos alimenticios, deben cumplir con estas disposiciones: Instalaciones y áreas 1.- Los establecimientos deben contar con instalaciones que eviten la contaminación de las materias primas, alimentos, bebidas o suplementos alimenticios 2.- Los pisos, paredes y techos del área de producción o elaboración deben ser de fácil limpieza, sin grietas o roturas. 2.1. Techos. Los techos del centro de trabajo deben: a) Ser de materiales que protejan de las condiciones ambientales externas b) Utilizarse para soportar cargas fijas o móviles, sólo si fueron diseñados o reconstruidos para estos fines c) Permitir la salida de líquidos d) Soportar las condiciones normales de operación. 2.1.2. Las paredes en los centros de trabajo deben: a) Mantenerse con colores tales que eviten la reflexión de la luz, cuando se trate de las caras interiores, para no afectar la visión del trabajador. b) Utilizarse para soportar cargas sólo si fueron destinadas para estos fines, c) Contar con medidas de seguridad, tales como protección y señalización de las zonas de riesgo, sobre todo cuando en ellas existan aberturas de más de dos metros de altura hacia el otro lado de la pared, por las que haya peligro de caídas para el trabajador. 2.1.3. Pisos. Los pisos del centro de trabajo deben: a) Mantenerse en condiciones tales que de acuerdo al tipo de actividades que se desarrollen, no generen riesgos de trabajo b) Mantenerse de tal manera que los posibles estancamientos de líquidos no generen riesgos de caídas o resbalones 49

c) Ser llanos en las zonas para el tránsito de las personas d) Contar con protecciones tales como cercas provisionales o barandales desmontables, de una altura mínima de 90 cm u otro medio que proporcione protección, cuando tengan aberturas temporales de escotillas, conductos, pozos y trampas, durante el tiempo que se requiera la abertura. e) Contar con señalización de acuerdo con la NOM-026- STPS-1998, donde existan riesgos por cambio de nivel, o por las características de la actividad o proceso que en él se desarrolle 3.- Las puertas y ventanas de las áreas de producción o elaboración deben estar provistas de protecciones para evitar la entrada de lluvia, fauna nociva o plagas, excepto puertas y ventanas que se encuentran en el área de atención al cliente. Equipo y utensilios 1.-Los equipos deben ser instalados en forma tal que el espacio entre ellos mismos, la pared, el techo y piso, permita su limpieza y desinfección. 2.- El equipo y los utensilios empleados en las áreas en donde se manipulen directamente materias primas, alimentos, bebidas o suplementos alimenticios sin envasar, y que puedan entrar en o con ellos, deben ser lisos y lavables, sin roturas. 3.- Los materiales que puedan entrar en o directo con alimentos, bebidas, suplementos alimenticios o sus materias primas, se deben poder lavar y desinfectar adecuadamente. 4.- En los equipos de refrigeración y congelación se debe evitar la acumulación de agua.

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ANÁLISIS DE RIESGOS Y DE PUNTOS CRÍTICOS DE CONTROL (HAC) Es un proceso sistemático preventivo para garantizar la inocuidad alimentaria, 1 de forma lógica y objetiva. Es de aplicación en industria alimentaria aunque también se aplica en la industria farmacéutica, cosmética y en todo tipo de industrias que fabriquen materiales en o con los alimentos. En él se identifican, evalúan y previenen

todos

los

riesgos

de

contaminación

de

los

productos

a

nivel físico, químico y biológico a lo largo de todos los procesos de la cadena de suministro, estableciendo medidas preventivas y correctivas para su control tendiente a asegurar la inocuidad. PRINCIPIOS DEL SISTEMA DE HAC El Sistema de HAC consiste en los siete principios siguientes: PRINCIPIO 1 Realizar un análisis de peligros. PRINCIPIO 2 Determinar los puntos críticos de control (PCC). PRINCIPIO 3 Establecer un límite o límites críticos. PRINCIPIO 4 Establecer un sistema de vigilancia del control de los PCC.

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PRINCIPIO 5 Establecer las medidas correctivas que han de adoptarse cuando la vigilancia indica que un determinado PCC no está controlado. PRINCIPIO 6 Establecer procedimientos de comprobación para confirmar que el Sistema de HAC funciona eficazmente. PRINCIPIO 7 Establecer un sistema de documentación sobre todos los procedimientos y los registros apropiados para estos principios y su aplicación.

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BUENAS PRACTICAS DE MANUFACTURA Son una herramienta básica para la obtención de productos seguros para el consumo humanos, que se centralizan en la higiene y forma de manipulación. • Son útiles para el diseño y funcionamiento de los establecimientos, y para el desarrollo de procesos y productos relacionados con la alimentación. • Contribuyen al aseguramiento de una producción de alimentos seguros, saludables e inocuos para el consumo humano. • Son indispensable para la aplicación del Sistema HAC (Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control), de un programa de Gestión de Calidad Total (TQM) o de un Sistema de Calidad como ISO 9000. Incumbencias Técnicas de las Buenas Prácticas de Manufactura 1. Materias Primas

La calidad de las Materias Primas no debe comprometer el desarrollo de las Buenas Prácticas. Si se sospecha que las materias primas son inadecuadas para el consumo, deben aislarse y rotularse claramente, para luego eliminarlas. 2. Establecimientos Dentro de esta incumbencia hay que tener en cuenta dos ejes: a. Estructura b. Higiene 3. Personal Aunque todas las normas que se refieran al personal sean conocidas es importante remarcarlas debido a que son indispensables para lograr las BPM.

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Se aconseja que todas las personas que manipulen alimentos reciban capacitación sobre "Hábitos y manipulación higiénica". Esta es responsabilidad de la empresa y debe ser adecuada y continua. 4. Higiene en la Elaboración Durante la elaboración de un alimento hay que tener en cuenta varios aspectos para lograr una higiene correcta y un alimento de Calidad. Las materias primas utilizadas no deben contener parásitos, microorganismos o sustancias tóxicas, descompuestas o extrañas. Todas las materias primas deben ser inspeccionadas antes de utilizarlas, en caso necesario debe realizarse un ensayo de laboratorio. 5. Almacenamiento y Transporte de Materias Primas y Producto Final Las materias primas y el producto final deben almacenarse y transportarse en condiciones óptimas para impedir la contaminación y/o la proliferación de microorganismos. De esta manera, también se los protege de la alteración y de posibles daños del recipiente. Durante el almacenamiento debe realizarse una inspección periódica de productos terminados. Y como ya se puede deducir, no deben dejarse en un mismo lugar los alimentos terminados con las materias primas. 6. Control de Procesos en la Producción Para tener un resultado óptimo en las BPM son necesarios ciertos controles que aseguren el cumplimiento de los procedimientos y los criterios para lograr la calidad esperada en un alimento, garantizar la inocuidad y la genuinidad de los alimentos.

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REGLAMENTO DE HÁBITOS HIGIÉNICOS DE LOS TRABAJADORES 1.- VESTUARIO Deje su ropa y zapatos de calle en el vestuario. No use ropa de calle en el trabajo, ni venga con la ropa de trabajo desde la calle. Ser de color blanco o claro, debiendo mantenerse permanentemente limpia. En lo posible, evitar la presencia de cierres botones (que pueden desprenderse o engancharse) y de bolsillos externos (que pueden engancharse o contener objetos no higiénicos) Los guantes tienen que mantenerse en perfecto estado y estar permanentemente limpios. 1.1.-VESTIMENTA DE TRABAJO Cuide que su ropa y sus botas estén limpias. Deben ser también de color blanco o claro y de fácil limpieza. Use calzado adecuado, cofia y guantes en caso de ser necesario. 1.2.-HIGIENE PERSONAL Cuide su aseo personal. Mantenga sus uñas cortas. Use el pelo recogido bajo la cofia. Deje su reloj, anillos, aros o cualquier otro elemento que pueda tener o con algún producto y/o equipo 1.3.-LAVADO DE MANOS Al ingresar al sector de trabajo. Después de utilizar los servicios sanitarios con agua caliente y jabón. Usando cepillo para uñas. Secándose con toallas desechables y si se manipula la fruta, enjuagarse con una solución yodada. 1.4.-LAVADO DE BOTAS Lave sus botas cada vez que ingresa al sector de trabajo, enjuague introduzca la suela de la bota o zapato en una solución con yodo para tener estéril el área de proceso y evitar contaminaciones. 1.5.-ESTADO DE SALUD Evite, el o con alimentos si padece afecciones de piel, heridas, resfríos, diarrea o intoxicaciones. Evite toser o estornudar sobre los alimentos y equipos de trabajo. 1.6.-CUIDAR LAS HERIDAS En caso de tener pequeñas heridas, cubrir las mismas con vendajes y envoltura impermeable. 1.7.-RESPONSABILIDAD Realice cada tarea de acuerdo con las instrucciones recibidas. Lea con cuidado y atención las señales y carteles indicadores.

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2.-ATENCIÓN CON LAS INSTALACIONES 2.1.-CUIDE SU SECTOR Mantenga sus utensilios de trabajo limpios. Arroje los residuos en el cesto correspondiente. 2.2.-RESPETE LOS NO DEL SECTOR No fumar, No beber, No comer, No salivar. 2.3.-LIMPIEZA FACIL Para facilitar las tareas de limpieza se recomienda, Pisos impermeables y lavables. Paredes claras, lisas y sin grietas. Rincones redondeados 2.4.- CUIDADO CON EL ALIMENTO ¡Evite la contaminación cruzada! ¿Cómo? Almacene en lugares separados al producto y la materia prima. Evite circular desde un sector limpio a uno sucio 3.- SOBRE LAS VISITAS 3.1.-Anotarse en el libro de registro: Fecha, hora de entrada, hora de salida, nombre, institución, objetivo de la visita, firma. 3.2.-Proporcionarles cofia y cubre-boca. 3.3.-No portar cadenas, anillos, pulseras, reloj, aretes o cualquier otro material como lápices, lapiceros, cuadernos que pueda caer a la línea de proceso y que sea factor de riesgo durante la operación. 3.4.-No portar objetos en las bolsas de las camisas o blusas que al momento de agacharse puedan caer. 3.5.- Cada vez que se entre al área de proceso se deberán colocar ambos pies en la tina con yodo de la entrada, así mismo, se deberá lavar las manos con agua y jabón en el lavamanos situado en la sala de proceso. 3.6.-Respetar los señalamientos de restricción de la maquinaria y equipo

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ESQUEMATIZACIÓN DE SEGURIDAD E HIGIENE DENTRO DE LA PLANTA De acuerdo a la NORMA Oficial Mexicana NOM-251-SSA1-2009, Prácticas de higiene para el proceso de alimentos, bebidas o suplementos alimenticios. A continuación se muestra la una tabla de señalamiento y leyenda de la esquematización e higiene dentro de la planta. Señalamiento

Leyenda Sanitarios

Punto de reunión

Prohibido Fumar

Ruta de Evacuación

Extintor

Botiquín

Solo personal autorizado

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Uso Obligatorio de Uniforme

Sanitarios

Comedor

Cubo de basura

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FIG. 7 Esquematización De Seguridad E Higiene Dentro De La Planta

9m

10 m

REFRIGERACIÓN 5m

8m

ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

9m

5m

7m

5m

5m

MATERIA PRIMA

COMEDOR

2m

10 m

5m 7m

5m

5m

SANITARIOS

CONTROL DE CALIDAD

5m

3.4 m

4m

ISTRACIÓN 6m

5m

6m

5m

5m

15 m

AREA VERDE

5m

5m

5m

5m

5m

PRODUCCIÓN

ESTACIONAMIENTO

5m

59

VISTA SUPERIOR DE LA INSTALACION ELECTRICA De acuerdo a la NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas

Color

Leyenda Conductor Fase Resistencia Toma De Tierra

60

CONCLUSIÓN Al finalizar el proyecto se ha llegado a la conclusión que cada proceso que está involucrado en la obtención de los nuevos productos es de suma importancia, por lo tanto debemos de comenzar con una buena recepción de materia prima y así consecutivamente para poder obtener mejores resultados. Si cada una de las propuestas se lleva a cabo conforme al proceso

podría

mejorarse ya que se pudieron obtener buenos productos cumpliendo con las expectativas para los consumidores en general, esto depende también de la capacitación del personal en cada una de las actividades. Para obtener mejores resultados una opción es que se lleven a cabo pruebas de las diferentes condiciones a las que se desarrolla para el mejoramiento del producto, y así poder determinar cuál es la más viable y que da mejores resultados al proceso. Después de analizar y retroalimentar cada uno de los procesos que se involucran en el área, se llevaran a cabo en un lapso de tiempo corto, se tendrán mejores resultados ya que no se dejara pasar más tiempo.

61

COMPETENCIAS DESARROLLADAS Y/O APLICADAS A continuación se muestran las competencias desarrolladas durante la estancia en la empresa.  Ética.  Compromiso.  Decisión.  Tenacidad.  Resistencia.  Automotivación.  Adaptabilidad.  Trabajo en equipo.  Reconocer los éxitos y aportaciones de otros.  Pensamiento analítico.  Análisis de problemas.  Comunicación escrita.  Manejo de estrés.  Niveles de trabajo.

62

ANEXO

FIG. 8 PROCESO DE ENVASADO CON N2 DE NOPAL VERDURA

63

FIG. 9 ÁREA PARA LA ELABORACIÓN DE MERMELADA

FIG. 10 ACOMODO DE EQUIPOS PARA LA ELABORACIÓN DE MERMELADA

64

FIG. 11 MERMELADA DE EXTRACTO DE MARACUYA

NOPAL

CON

FIG. 12 PRESENTACIÓN DE LA MERMELADA AL EMBAJADOR LIBANO

65

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Cárdenas A, I Higuera-Ciapara, F M Goycoolea (1997) Rheology and aggregation of cactus (Opuntia ficus-indica) mucilage in solution. J. Prof. Assoc. Cactus Develop. 2:152-159. kyzlink,V.1990.Principles of food perservation.Elseiver Co,Inc.Checoslovaquia.pp.457,459-472.

Science

Publishing

Norma Oficial Mexicana NOM-093-SSA1-(1994) Bienes y servicios. Prácticas de higiene y sanidad en la preparación de alimentos que se ofrecen en establecimientos fijos. Secretaría de Salud. Estados Unidos Mexicanos. NMX-FF-068-1988. PRODUCTOS ALIMENTICIOS HORTALIZA FRESCA. NOPAL VERDURA CON ESPINAS. (OPUNTIA SPP) ESPECIFICACIONES. FOOD PRODUCTS FRESH VEGETABLE. PRICKLY PEAR (OPUNTIA SPP). SPECIFICATIONS. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS. Norma Oficial Mexicana NOM-F-151-S-1981, alimentos para humanos - frutas y derivados - mermeladas - determinación de la consistencia, así como el Aviso de la Declaratoria de Vigencia. Lambrecht H S (1995) Sulfite substitutes for the prevention of enzymatic browning in foods. In: Enzymatic Browning and its Prevention. C Y Lee, J R Whitaker (eds). American Chemical Society. ACS Symposium Series 600. Washington, D.C. pp:313-323. Luna G I, D M Barrett (2000) Comparison of calcium chloride and calcium lactate effectiveness in maintaining shelf stability and quality of fresh-cut cantaloupes. Postharvest Biol. Technol. 19:61- 72. Martínez A, R V Díaz, M S Tapia (2000) Microbiological ecology of spoilage and pathogenic flora associated to fruits and vegetables. In: Minimally Processed Fruits and Vegetables. Fundamental Aspects and Applications. S M Alzamora, M S Tapia, A LópezMalo (eds). An Aspen Publication. Gaithersburg, Maryland. pp:43-62. Pimienta-Barrios E (1993) Vegetable cactus (Opuntia). In: Pulses and Vegetables. J T Williams (ed). Chapman & Hall. London, England. pp:177-191. Rodríguez-Felix A, H Soto Valdez (1992) Quality changes of diced nopal during storage in polyethylene bags. In: Proc. 3rd. Annual Texas Prickly Pear Council Conference. P Felker, J Moss (eds). July 24-25. Kingsville, Texas. pp:22-25.

66

Rodríguez-Félix A (2002) Postharvest physiology and technology of cactus pear fruits and cactus leaves. In: Proc. 4th International Congress on Cactus Pear and Cochineal. A Nefzaoui, P Inglese (eds). Oct. 22-28. Hammamet, Tunisia. Acta Hort. 581:191-199. Vámos-Vigyázó L (1995) Prevention of enzymatic browning in fruits and vegetables: A review of principles and practice. In: Enzymatic Browning and its Prevention. C Y Lee, J R Whitaker (eds). American Chemical Society. ACS Symposium Series 600. Washington, D.C. pp:49-62. Walker J R L (1995) Enzymatic browning in fruits: Its biochemistry and control. In: Enzymatic Browning and its Prevention. C Y Lee, J R Whitaker (eds). American Chemical Society. ACS Symposium Series 600. Washington, D.C. pp:8-22. Whitaker J R, C Y Lee (1995) Recent advances in chemistry of enzymatic browning. An Overview. In: Enzymatic Browning and its Prevention. C Y Lee, J R Whitaker (eds). ACS Symposium Series 600:2-7. Wiley R C (1994) Minimally Processed Refrigerated Fruits and Vegetables. Chapman & Hall. New York. 368 p.

67

68