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3. FORMULACION DE NECTARES.

En este apartado se describirán y explicarán algunas metodologías para realizar los cálculos y determinar la proporción de ingredientes que pueden formar parte de la composición de néctares "normalizados".

Estos cálculos varían según si se parte de pulpas naturales; si se emplearán pulpas de una o más frutas, con diferente proporción entre estas; de pulpas de diferente composición y grado de concentración. También se contempla el caso de incluir en la formulación diversos tipos de edulcorantes naturales y artificiales de diferentes composiciones y concentraciones.

El procedimiento adecuado para preparar néctares busca obtener productos de alta calidad fisicoquímica, sensorial y microbiológica.

Una alta calidad fisicoquímica se logrará cuando se puedan preparar néctares con los mismos valores de sus parámetros básicos como son los grados Brix, acidez, pH y viscosidad, a partir de materias primas ligeramente diferentes, como es el caso de las características de las pulpas de frutas que presentan algunas variaciones naturales por ser un material biológico.

Una alta calidad sensorial se puede lograr cuando, primero, se pueden ajustar las diferencias fisicoquímicas de los ingredientes mediante un adecuado cálculo en la formulación de ingredientes; y segundo, cuando las operaciones siguientes de estabilización y conservación son tan cuidadosas que no van a afectar de manera significativa los distintos lotes de néctares elaborados.

La calidad microbiológica adecuada es la más delicada y necesaria de mantener. Se logra cuando durante todo el proceso de obtención de los néctares, desde la compra de la fruta hasta el almacenamiento de los néctares empacados, se mantiene un estricto control de las condiciones de higiene y sanidad en áreas, equipos, materiales y en el personal que intervienen.

La producción de néctares de buena calidad por una empresa, exige que estos posean características sensoriales normalizadas. Esto significa que los néctares de determinada fruta tengan de forma permanente la misma apariencia, color, aroma, sabor y consistencia para el consumidor.

El procesador se enfrenta con la dificultad de que las características de las frutas empleadas presentan ciertas diferencias, debido a que son adquiridas de diversos cultivos, muchas veces localizados en distintas regiones y por lo tanto con otras condiciones agronómicas. Estas frutas es común que posean variaciones que influyen en los valores de parámetros como la concentración de grados brix y acidez.

También es frecuente que haya diferencias en el color, aroma y sabor, sobre todo cuando se cambia de variedad de una misma especie de fruta. Un ejemplo es el caso de la curuba de Castilla y la curuba hindú, que siendo curubas poseen diferencias marcadas en el sabor sobre todo; o la guayaba común rosada, la blanca y la cimarrona, sus principales diferencias son de color, aroma, sabor y contenido de vitamina C. Estos cambios en la composición de las frutas afectan directamente la de los néctares preparados a partir de estas.

Lo anterior plantea la necesidad de minimizar estas diferencias de manera que los néctares finales sean lo mas parecidos posibles.

Ante esta dificultad hay que identificar qué parámetros sensoriales son más influyentes en el momento en que un consumidor bebe un néctar.

Se puede decir que el aroma, sabor y consistencia son los tres parámetros más relevantes, ya que si el néctar es bebido, estos factores son detectados necesariamente por un consumidor normal. Es cierto que la apariencia y el color también están expuestos, pero hoy en día es posible minimizarlos mediante el empleo de empaques atractivos y no transparentes.

Entre los tres parámetros mencionados, el sabor es quizás el que determina con mas énfasis la calidad del néctar ante el consumidor. Obviamente no se pueden descuidar el aroma, que debe ser intenso al de la fruta en cuestión, o aun puede ser bajo pero nunca extraño o desagradable. Igualmente la consistencia debe ser fluida pero no demasiado ni muy espesa, arenosa o babosa.

Entre los componentes propios del sabor se hallan el dulce, el ácido, y los que caracterizan a una determinada fruta. El grado de madurez y sanidad son los factores determinantes de la concentración de estos componentes del sabor.

Una fruta verde o pintona posee poco sabor característico, es poco dulce, posee alto sabor ácido y quizás astringente. A medida que madura aumentan los dos primeros y disminuyen los segundos. El mejor sabor lo alcanza cuando posee una madurez avanzada sin llegar a la sobremaduración, que es cuando toma sabores cada vez menos agradables por la posible invasión de microorganismos que son causantes de una progresiva fermentación.

Teniendo en cuenta lo anterior, el néctar preparado con frutas maduras y sanas posee un equilibrio azúcar-ácido muy agradable, además de un sabor característico de la fruta.

Este equilibrio azúcar-ácido puede corresponder a valores que están alrededor de 12 Brix y 0,5% de ácido para la mayoría de néctares. Hay algunos que se apartan un poco de estos valores, por ejemplo los néctares de frutas muy ácidas puede esperarse que alcancen valores cercanos al 1.0% o más de acidez. O por factores culturales, los néctares pueden gustar mas dulces o menos dulces del que posee 12 Brix.

Aquí es donde el técnico puede ajustar el equilibrio azúcar/ácido de un néctar y normalizar un lote en el que por diferencias en las características de las pulpas de las frutas empleadas, si estas concentraciones no se cambian, los néctares resultarán de diferentes intensidades de sabores.

A esta relación azúcar/ácido se le denomina índice de madurez (IM) y tiene un valor numérico preciso. Así por ejemplo una pulpa de uchuva, de la cultivada en Ubaté, posee en estado propio para el consumo un IM de 10,5.

Este valor resulta de dividir la concentración de sólidos solubles o º Brix, que en su gran mayoría corresponden a la concentración de azúcares, entre el porcentaje de ácido. En el caso de la pulpa de uchuva mencionada posee 14,7 Bx y 1.4% de ácido (expresado en ácido cítrico anhidro).

El que una pulpa tenga un IM específico con la que se pueda formular un néctar de características sensoriales atractivas, sobre todo de un sabor agradable por el equilibrio azúcar-ácido, crea la necesidad de lograr ajustar las pulpas con este valor IM.

Existe un método para ajustar el IM de una pulpa a otro valor determinado. Consiste en aumentar los brix o la acidez de la pulpa que se tiene hasta valores que permitan alcanzar el nuevo IM. Aunque se pueden disminuir estos valores por dilución, no conviene por cuanto también se diluirían los demás componentes de la pulpa.

La forma de cambiar los brix o la acidez es conocer primero cuáles son los valores de estos parámetros en la pulpa disponible; luego conocer el IM que se quiere alcanzar y finalmente calcular cuánta sacarosa o cuánto ácido se deben agregar a la pulpa para obtener el nuevo IM.

Una vez obtenida la pulpa con el IM adecuado, se establece la formulación de ingredientes. Para esto se realizan los cálculos correspondientes y se hallan las cantidades de la pulpa normalizada, del edulcorante, del agua y de las otras sustancias autorizadas por la legislación, que permitirán obtener el néctar de características fisicoquímicas y sensoriales que la empresa previó.

 

La pregunta que surge, si se comienza por el final, es ¿Qué características fisicoquímicas y sensoriales debe poseer el néctar de mayor aceptación y venta de una determinada empresa?

La respuesta debe buscarse mediante un estudio de consumidores que oriente sobre los gustos de una población.

Este estudio de consumidores debe realizarse con personas que sean representativas de los gustos de la población para la cual va dirigido en este caso el néctar. No es lo mismo determinar la formulación de un néctar para una población infantil que para una de personas de la tercera edad.

Asumiendo que se conoce el potencial consumidor, se deben preparar pulpas con diferentes IM y con estas obtener los diferentes néctares que se ajusten a la legislación, en cuanto a contenido en porcentaje de pulpa y los demás ingredientes.

A continuación se presenta un ejemplo donde se describe todo el proceso de desarrollo de un néctar. Se presenta un procedimiento para ajustar los IM de diferentes pulpas que servirán de ingrediente para preparar los respectivos néctares normalizados.

Supóngase que el néctar a desarrollar es de uchuva (Uch) y se ha escogido elaborar tres tipos de néctares cuyas pulpas tengan IMs de 8, 10 y 15. El objetivo es escoger el néctar cuya IM tenga la mayor aceptación entre por ejemplo los adolescentes del interior de Colombia.

Se establece que el néctar debe poseer 20% de pulpa y 12 ºBx finales.

El primer paso es determinar cuáles son los ºBrix y la acidez de la pulpa disponible. Mediante el empleo del refractómetro y una titulación ácido-base con NaOH 0,1 N se identificó que la pulpa de uchuva posee 14 ºBx y 1.2 % de acidez (expresada en ácido cítrico anhidro).

Cuando se calcula el IM de esta pulpa se obtiene que:

Como la primera pulpa que se desea preparar debe tener un IM de 8, se observa que para que el valor de esta relación disminuya de 11.7 a 8,0 se necesita que los brix en el numerador disminuyan o que la acidez en el denominador aumente.

Lo correcto es aumentar la acidez mediante la adición de una cantidad calculada de un ácido a la pulpa.

El ácido que se recomienda agregar es aquel que se halle en mayor proporción en la pulpa de uchuva. Si se asume que es el ácido cítrico, se calcula la nueva acidez que debe poseer la pulpa, estableciendo la siguiente proporción:

Es decir que una pulpa con 14 Bx debe poseer una acidez de 1.75 para que su IM sea de 8.

Para calcular la proporción de pulpa y ácido que deben mezclarse para que su IM sea de 8 se procede así:

 

Cuadro 1. Balance Materia

+ g. ácido: significa los gramos de ácido que aportan los ingredientes de la formulación.

 

De este cuadro se pueden extraer dos ecuaciones con dos incógnitas a saber:

 

Despejando x de Ecuación. 1, y reemplazando en Ecuación. 2

Resolviendo esta ecuación se obtiene:

x = 99.5        y = 0.5

 

Significa que cuando se mezclan 99.5 partes de pulpa con 0.5 partes de ácido cítrico se obtiene una pulpa que contiene 1.75% de ácido y 14 Brix con un IM de 8,0.

Para preparar el néctar que reúna las cantidades de porcentaje en pulpa y de Brix finales previstos se puede plantear el siguiente cuadro:

 

Cuadro2 Balance Materia

CON:

†Pulpa con 1.75% de acidez.

 

S.S.A.:gramos de sólidos solubles aportados

Significa que para obtener 100 Kg de néctar con 20 % de pulpa y 12 Brix finales se deben mezclar 20 Kg de pulpa con IM de 8.0, 9.2 Kg de sacarosa y 70.8 Kg de agua. El néctar poseerá además 0.35% de ácido proveniente del aportado por la pulpa utilizada y diluida cinco veces.

Este néctar se comparará con los otros que se prepararán con pulpas de IM de 10 y 15 para la elección del néctar de mejores características sensoriales.

El procedimiento para ajustar la IM de 11.7 a 10 es igual al seguido hasta el momento para ajustar de 11.7. a 8, es decir que a la pulpa disponible hay que agregarle ácido pero en menor proporción.

El caso siguiente, que es ajustar la IM de 11.7 a 15, plantea que el cambio ya no es de agregar ácido sino azúcar.

Primero se calcula los Brix que debe tener la pulpa:

Es decir que una pulpa con 1.2 % de acidez debe poseer 18 ºBx para que su IM sea de 15.

Para calcular la proporción de pulpa y azúcar que se deben mezclar a fin de que su IM sea de 15, se procede así:

 

Cuadro 3 Balance Materia

† Pulpa de 14 Bx y 1.2 % de acidez

Despejando x de Ecuación. 1, y reemplazando en Ecuación. 2

 

Resolviendo esta ecuación se obtiene:

x = 95.5       y = 4.5

 

Significa que cuando se mezclan 95.5 partes de pulpa con 4.5 partes de sacarosa se obtiene una pulpa que contiene 18 Bx y 1.2 % de ácido, es decir con un IM de 15.

Para preparar el néctar que reúna las cantidades de porcentaje en pulpa y de Brix finales se puede plantear el siguiente cuadro:

Cuadro 4 Balance Materia.

†Pulpa con 1.2% de acidez.

Significa que para obtener 100 Kg de néctar de 20 % de pulpa y 12 Brix finales se deben mezclar 20 Kg de pulpa con IM de15, 8.4 Kg de sacarosa y 71.6 Kg de agua.

El néctar poseerá además 0.24% de ácido proveniente del aportado por la pulpa utilizada y diluida cinco veces.

Este tercer tipo de néctar es menos ácido aunque si se determina sus sólidos solubles mediante el refractómetro poseerá los mismos 12 Bx que los provenientes de pulpas con IM 8 y 10.

Ya dependerá del gusto de los consumidores cuál formulación de néctar preferirán. Suponiendo que sea la última, se puede establecer en la empresa que en la formulación para preparar el néctar escogido por los consumidores deberá ajustarse el IM de cualquier pulpa disponible a un valor de 15.

 

Si para elaborar un lote de este néctar se parte de una pulpa de otra procedencia que posee 12 Brix y 1.6 % de acidez, la pregunta es ¿Cómo normalizar esta pulpa para garantizar obtener la misma relación Brix/acidez en el néctar?

Se procede de manera análoga:

La nueva pulpa posee un IM de:

De estas características se puede inferir que la uchuva esta pintona y le falta madurar o puede tratarse de una variedad de uchuva que aunque madura, es poco dulce y muy ácida.

Entonces hay necesidad de cambiar el IM de 7.5 de la pulpa disponible al IM de 15 que debe tener la pulpa para obtener el néctar normalizado.

La forma adecuada es aumentando los Bx de la pulpa con sacarosa. Para su cálculo se establece la siguiente proporción:

Se concluye que una pulpa con 1.6 % de acidez debe poseer 24 ºBx para que su IM sea de 15.

Para calcular la proporción de pulpa y azúcar que se deben mezclar a fin de que su IM sea de 15, se procede así:

Cuadro 5 Balance Materia

† Pulpa de 12 Bx y 1.6 % de acidez

 

Despejando x de Ecuación. 1, y reemplazando en Ecuación. 2

Resolviendo esta ecuación se obtiene:

 

x = 86.5       y = 13.5

 

Significa que cuando se mezclan 86.5 partes de pulpa de 12 Bx con 13.5 partes de sacarosa se obtiene una pulpa que contiene 24º Bx y 1.6 % de ácido con un IM de 15.

 

Para preparar el néctar que reúna las cantidades de porcentaje en pulpa y de Brix finales, se puede plantear el siguiente cuadro:

Cuadro 6 Balance Materia

 †Pulpa con 1.6% de acidez.

 

Significa que para obtener 100 Kg de néctar de 20 % de pulpa y 12 Brix finales se deben mezclar 20 Kg de pulpa con IM de15, 7.2 Kg de sacarosa y 72.8 Kg de agua. El néctar poseerá además 0.32% de ácido proveniente del aportado por la pulpa utilizada y diluida cinco veces.

De esta manera se obtendrá un néctar con una pulpa cuyo IM se ajustó al 15, que es el preferido, a pesar de poseer inicialmente brix tan bajos y alta acidez.

3.1 NECTARES ELABORADOS CON MAS DE UNA PULPA DE FRUTA.

A medida que las comunidades se desarrollan, se ha notado una tendencia por ampliar la variedad de consumo de productos alimenticios.

Los habitantes de los países consumían hace varios años productos autóctonos o quizás de países vecinos. En Europa y EE.UU. se consumían principalmente productos de frutas subtropicales como de manzana, pera, ciruelas, algunas bayas y cítricos.

Posteriormente quisieron ampliar la variedad de consumo e iniciaron la importación y cultivo de frutas tropicales, con un rápido incremento, favorecido por la inmigración de personas de países tropicales a Norteamérica y Europa.

Esta misma tendencia se ha visto en los países asiáticos como Japón, quienes han iniciado un comercio importante con los países del Caribe, de importación de la uchuva, mangos, pitaya y otras frutas.

En los últimos años la tendencia es desarrollar néctares elaborados a partir de pulpas menos comunes o de mas de una fruta. Se busca ampliar la variedad de sabores y composiciones nutricionales, atendiendo a la necesidad de encontrar una mejor alimentación y buena salud.

Para desarrollar estos nuevos productos el investigador debe preparar nuevas mezclas de diferentes pulpas y establecer adecuadas proporciones entre estas. Con esto se busca descubrir sabores y aromas agradables o incorporar nutrientes a mezclas de características sensoriales más agradables.

La metodología para calcular las proporciones precisas en que participan cada uno de los ingredientes es semejante a la explicada cuando se emplea una sola pulpa. A continuación se presenta un ejemplo.

Suponga que al mezclar pulpa de uchuva (Uch) con pulpa de mango (Mg) se obtiene un tercer sabor muy agradable y además se puede reunir en un solo producto el alto contenido de vitaminas A y C del mango con las vitaminas del complejo B de la uchuva.

Estas dos pulpas presentan características similares y complementarias. El color amarillo intenso de ambas frutas permite no afectarlo y por otra parte el carácter ácido de la uchuva con el menos ácido del mango permite alcanzar un equilibrio que puede resultar en un producto de alta demanda en los mercados.

Se puede comenzar por preparar un néctar que posea una mezcla de estas dos pulpas en proporciones iguales. Las condiciones establecidas para la composición del néctar pueden ser que posea 18% en pulpas, 12 Bx finales y una acidez natural aportada por las pulpas.

La formulación del néctar con las condiciones que se dan, puede quedar como se muestra en el cuadro siguiente:

 

Cuadro 7 Balance Materia

SSA^* gramos de sólidos solubles aportados

La pulpa de uchuva disponible posee 14 Bx y la de mango 16 Bx.

Si estas pulpas se van a agregar en proporción 1:1 o 50%-50%, se pueden calcular los Bx de la mezcla resultante, mediante el siguiente cuadro:

Cuadro 8 Balance Materia

Es decir que siempre que se mezclen en proporción 1:1 estas dos pulpas con las mismas características de ºBx, poseerán 15 ºBx . Ahora que si un nuevo lote de pulpa de mango posee unos Bx diferentes se deben determinar e incluir el nuevo valor en el cuadro para así conocer los Bx de la mezcla.

Un néctar como el especificado, preparado a partir de esta mezcla de pulpas puede quedar formulado de la siguiente forma:

Cuadro 9 Balance Materia

Este es el cuadro básico que muestra la manera de formular un néctar empleando una mezcla de pulpas, pero se puede elaborar separando cada pulpa así:

Cuadro 10 Balance Materia

Ahora si la proporción de las pulpas se desea cambiar de 1:1 para aumentarle el sabor a uchuva se puede dejar en 4:1 que en términos de porcentaje sería 80%: 20% y entonces la formulación cambiaría de la siguiente manera. La cantidad de pulpa que debe tener el néctar es de 18 partes por 100 partes de néctar. Estas 18 partes a su vez deben estar repartidas en proporción 80:20 de pulpas Uch-Mg, es decir el 80% de 18 para uchuva y el 20% de 18 para mango; entonces los datos para la formulación quedarían:

Cuadro 11 Balance Materia

 

3.2 NECTARES CON DIFERENTES EDULCORANTES.

Otra alternativa es que no siempre se usa la sacarosa como sustancia para edulcorar. Puede disponerse de otro edulcorante como los jarabes de glucosa, jarabe invertido cuyas concentraciones no son del 100% en sólidos solubles.

Si por ejemplo se dispone de miel de abejas, que esta formado principalmente de fructosa, cuya concentración es de 85 Bx, para ajustar el sabor dulce del anterior néctar de uchuva y mango, ¿cuál seria el porcentaje de ingredientes a mezclar?

En el último cuadro se reemplaza el azúcar por la miel y quedaría:

Cuadro 12 Balance Materia

Se necesitaría un 11% de miel del 85 Bx para obtener 9.4 g de sólidos solubles.

3.3 NECTARES A PARTIR DE PULPAS CONCENTRADAS.

Otra posibilidad es la de preparar una determinada cantidad de néctar a partir de pulpa concentrada. En este caso también hay necesidad de conocer los Brix del concentrado, los brix de la pulpa natural, el porcentaje de contenido de pulpa en el néctar y los Brix del néctar final. Con estos datos se puede ajustar el cuadro de balance de ingredientes.

Suponga que se parte de un concentrado de uchuva de 60 Bx; los Bx naturales de esta fruta es de 14%; el néctar contendrá el 18% en pulpa y 12 Bx finales. La pregunta es ¿qué peso de ingredientes se deben mezclar para preparar 13 Kg de este néctar?

Lo primero es conocer la composición del néctar como si se partiera de pulpa de concentración natural (14 Bx) y no de una pulpa concentrada (60 Bx):

Cuadro 13 Balance Materia

 1Kg de ingredientes necesarios para obtener los 13 Kg de néctar calculados mediante una proporción. Ej. : 18/100=X/13.

 De este cuadro se obtiene que para preparar el néctar se necesitan 2.5 Kg de sólidos solubles aportados por 18 Kg de pulpa uchuva natural cuando se van a preparar 100 Kg de néctar. Con base en este dato, se debe ahora calcular cuántos Kg de pulpa concentrada a 60 Bx se necesitan para obtener los mismos 2.5 Kg de sólidos solubles de uchuva.

 

Cuadro 14 Balance Materia

El néctar así producido tendrá las características de porcentaje de pulpa natural previstas, aunque se haya partido de pulpa concentrada.

Observando la formulación, se nota la ventaja de emplear pulpa concentrada, ya que se necesitarán 4,5 veces menos peso de pulpa natural para obtener el néctar normalizado.

Cierto es también que la pulpa concentrada puede haber perdido durante la concentración parte de su aroma y sabor y afectar algo las características del néctar final.

La posibilidad es agregar un porcentaje de los sólidos solubles de uchuva, provenientes de la pulpa concentrada y el resto con sólidos solubles aportados por pulpa natural fresca, teniendo en cuenta que aún no se han logrado desarrollar aromas artificiales tan similares a los naturales, que puedan reemplazarlos y el consumidor no los detecte.

La forma de calcular cuánta pulpa concentrada y cuánta pulpa natural deben mezclarse para preparar el mismo néctar normalizado, puede ser estableciendo que la mezcla los sólidos solubles de estas pulpas sea 88:12 respectivamente.

El cuadro de balance será:

 

Cuadro 15 Balance Materia

Donde 2.2 es el 88% de 2.5 y 0.3 es el 12%.

3.4. NECTARES DIETETICOS.

Se les da esta denominación de dietéticos a los néctares que poseen un valor calórico mínimo, al compararlos con los néctares tradicionales los cuales son edulcorados con carbohidratos que aportan 4 calorías por gramo.

Un néctar tradicional posee en promedio 12 Bx es decir 12 g de sólidos solubles y alrededor de 88 g de agua. Significa que el aporte calórico de los sólidos solubles es de aproximadamente 48 cal/100 g de néctar.

En los últimos años han tomado fuerza los alimentos dietéticos a los cuales se añaden sustancias que cumplen ciertas funciones como gelificar, dar volumen, plasticidad, pero que no son asimilados y por lo tanto no se transforman en tejido graso.

Algunas de estas sustancias comunican un fuerte sabor dulce y se están empleando para reemplazar los edulcorantes naturales tradicionales como la sacarosa en sus versiones blanca y morena, la fructosa, glucosa, miel y jarabe de maíz.

Algunos de estas sustancias son llamados edulcorantes artificiales como la sacarina y el aspartame. Otros son edulcorantes naturales como el sorbitol y manitol, estos últimos son polialcoholes cuya absorción por la sangre es muy lenta y tienen muy poco valor nutricional.

El aspartame, es uno de los edulcorantes más empleados para endulzar alimentos procesados, es una mezcla de dos aminoácidos, el ácido aspártico y la fenilalanina, con un poder edulcorante entre 170 a 200 veces mas fuerte que la sacarosa.

Cuando el aspartame se emplea para reemplazar el azúcar tradicional en la formulación de un néctar, las calorías se reducen prácticamente a las que aporta la cantidad de pulpa agregada al néctar.

Si se observa la formulación de un néctar con aspartame, se nota que aunque su sabor dulce es igual al edulcorado con sacarosa, los Bx finales son cerca de cinco veces más bajos y por lo tanto cinco veces mas bajo su aporte calórico.

Cuadro 16 Balance Materia

Existe el problema que el aspartame se puede descomponer cuando es calentado a partir de cierta temperatura, perdiendo parcialmente su poder edulcorante. Esto limita su empleo en néctares que se someten a conservación mediante tratamientos térmicos fuertes. Habría que estudiar el efecto del calor sobre el aspartame cuando es agregado a néctares de diversas frutas tropicales.