Procedimiento para preservar productos vegetales frescos; como verduras frescas y pre-cocidas, así como frutas enteras y pulpas y, la composición de la película que los cubre.

Memoria Descriptiva.-

La presente memoria descriptiva, se refiere a la invención que está relacionada, tanto a la conservación y preservación de productos frescos vegetales como frutas enteras y peladas (pulpa) y verduras frescas y pre-cocidas. Así mismo, como a la composición de la película que cubre unitariamente cada uno de dichos productos.

La película desarrollada, por un procedimiento físico químico de la presente invención, es un biopolímero, cuya materia prima principal es una solución a base de quitosano, ácidos orgánicos y agua destilada.

Sus características principales son:

- Actividad microbiana de amplio espectro;

- Origen orgánico;

- Biodegradable;

- Biocompatible.

Las funciones principales que desarrolla la película -

La actividad microbiana de amplio espectro permite la función sanitaria conformada por microorganismos y las enzimas que son compuestos de tipo biológico, gracias a las cuales se catalizan reacciones químicas específicas, contrarrestando así el fenómeno vital.

La película cobertorpermite al producto evitar el contacto directo con el medio ambiente, evitando así su alteración por procesos no vitales.

ANTECEDENTES.-

Los procedimientos para la conservación de productos frescos agrícolas (frutas y verduras) y procesadas, conocidos a la actualidad son los siguientes: Estado de la Técnica.-

Durante el proceso histórico de la comercialización de las frutas y verduras en los últimos años, se han tratado de desarrollar diferentes métodos de conservación de alimentos frescos y, por el factor de la globalización y los frecuentes cambios en los hábitos de consumo, se vienen desarrollando nuevas técnicas de preservación. La tendencia mundial es el consumo de alimentos frescos, sin aditivos químicos, ya que estudios realizados han demostrado que éstos generan células cancerígenas.

La técnica actual identifica dos tipos de procesos para la conservación de alimentos:

- Métodos indirectos de conservación;

- Métodos directos de conservación.

Los métodos de conservación que no cambian las condiciones fisiológicas y organolépticas del producto y que pueden ser procesos con cierta similitud al presente invento son:

- Envasado al vacío. -

El mismo consiste en evitar el contacto con el medio ambiente, utilizando una máquina que genera el vacío al sacar todo el oxígeno de la bolsa de plástico adecuada, sellando luego el empaque del producto.

- Envasado al vacío con atmósfera modificada y controlada -

Esta tecnología consiste en sellar el alimento en un envase que contenga una mezcla de gases naturales -en proporciones cuidadosamente controladas- que reduzcan drásticamente el proceso de descomposición, mediante la inhibición de los procesos de oxidación y el desarrollo de microbios. En esencia, se modifica la atmósfera en la que se envasa el producto para reducir su descomposición y caducidad. Envasar un producto en una atmósfera protegida, requiere de una maquinaria sofisticada que extraiga el aire de la cámara de envasado y lo sustituya por un gas distinto o una mezcla de gases definida con precisión, para luego sellar el producto en el envase, de modo que sólo la atmósfera protectora envuelva al producto y no cualquier otro gas no deseado.

- Refrigeración.- Consiste en conservar los alimentos a baja temperatura, pero superior a 0 ^o C. A esta temperatura, el desarrollo de microorganismos disminuye o no se produce pero, los gérmenes están vivos y empiezan a multiplicarse desde que se calienta el alimento.

La refrigeración es sistemática en las verduras y frutas (durante las 24 horas siguientes a su recolección), las frutas y verduras se almacenan a temperaturas que oscilan entre los 0 ^o C y 12° C.

La refrigeración doméstica se hace a temperaturas que van desde 2 ^o G (parte superior del refrigerador) a 8 ^o C (caja de verduras y contrapuerta).

- Congelación -

Es el proceso por el cual, a temperaturas entre -20°C y -40°C, se logra convertir el agua que posee el alimento en cristales de hielo, quedando éste -temporalmente- deshidratado. Esto es lo que le permite un mayor tiempo de conservación. La gran ventaja de la congelación es que, además de conservar los alimentos, evita la proliferación de microorganismos, ya que por debajo de -10°C, el crecimiento de los mismos se detiene. Ahora, si el alimento estaba contaminado antes de ser congelado, cuando se descongele, seguirá igual. La congelación evita la proliferación de bacterias, pero no las elimina. El punto de congelación de cada alimento es diferente, ya que el agua de los mismos no es agua pura, sino que, contiene sales, minerales, azúcares y proteínas, suspendidas en un líquido. De esta manera, la temperatura de congelación varía según la composición del alimento. Podemos mencionar ejemplos como las frutas y verduras que contienen mucha agua, donde el punto de congelación varía entre los 0 °C y los -4°C. Tanto la congelación, el transporte y la descongelación, deben realizarse de manera correcta para garantizar que todas las propiedades nutritivas del alimento queden intactas. En otras palabras, para que el valor nutritivo de un congelado sea igual a un alimento fresco, la manipulación debe ser la adecuada desde el comienzo, puesto que influye en la calidad final.

La base de toda congelación es que se realice de forma rápida, para que se formen pequeños cristales y así no dañar la estructura del alimento. A mayor velocidad de congelación (cristales pequeños), la calidad del alimento será superior.

Al congelar, el producto o alimento aumenta de volumen, por lo tanto, si la congelación la realizamos en casa, hay que poner atención en los envases o recipientes a utilizar.

- Conservación con energía nuclear. - La irradiación de los alimentos con radiaciones ionizantes retarda la maduración de la fruta y la verdura, inhibe la germinación en bulbos y tubérculos, desinfecta el grano, los cereales, las frutas frescas y secas y, elimina los insectos de las verduras; también destruye las bacterias en la carne fresca. No obstante, la preocupación del público acerca de la seguridad de la radiación ha limitado su uso a gran escala.

- Métodos directos de conservación.-

Estos métodos varían las condiciones naturales del producto, pues actúan directamente sobre los microorganismos hasta eliminarlos. Los métodos directos de conservación incluyen la esterilización, la pasteurización y la uperización, basadas en el uso de altas temperaturas y también, en el agregado de sustancias químicas a los alimentos, denominadas conservantes. Estas son de origen natural o artificial y provocan la muerte de los microorganismos patógenos o, al menos, impiden que se reproduzcan.

- El método de esterilización. -

Se efectúa calentando los alimentos a una temperatura de 121 °C, durante unos 15 minutos. De ese modo, se destruyen completamente los microorganismos. - El método de pasteurización -

Creado por el químico francés Luis Pasteur en 1 ,862, también utiliza el calor en un rango de temperatura de hasta 80°C, dándole luego una sumersión en agua fray a 1 °C, con el objeto de paralizar el cocimiento y mantener la inhibición de la carga microbiana.

Los alimentos pasteurizados deben conservarse en la heladera, ya que rib se logra destruir todos los microorganismos. - El método uperización o procedimiento UHT -

La temperatura sube hasta 150° C por inyección de vapor saturado o seco durante 1 ó 2 segundos, produciendo la destrucción total de bacterias y sus esporas. Después, pasa por un proceso de fuerte enfriamiento a 4 ^o C. El líquido esterilizado se puede conservar, teóricamente, durante un largo periodo de tiempo. La fecha límite de uso es de meses, ya que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje.

Los inhibidores son sustancias o aditivos químicos que permiten eliminar los microorganismos de los alimentos o impedir su desarrollo y reproducción. - Conservas.-

Es un mecanismo de conservación indirecto en el que se usa como envase el vidrio o la hojalata, fundamentalmente, y permite aislar el alimento para preservarlo de la contaminación y evitar fenómeno oxidativo. Los alimentos en conserva deben mantener un aspecto, sabor y textura apetitosos, así como su valor nutritivo original. No hay ningún método de conservación que ofrezca protección frente a todos los riesgos posibles durante un período ilimitado de tiempo.

- Liofilización.- Es un método de conservación de alimentos en el cual se los deseca mediante el vacío. Este procedimiento se utiliza -sobre todo- en la leche infantil, sopas, café e infusiones. Después de una rehidratación, su valor nutritivo y sus cualidades organolépticas son prácticamente las mismas que las del alimento fresco. El alimento liofilizado sólo tiene un dos por ciento de agua.

- Deshidratación - Consiste en eliminar al máximo e| agua que contiene el alimento, bien de una forma natural (cereales, legumbres) o bien, por la acción de la mano del hombre en la que se ejecuta la transformación por desecación simple al sol (pescado, frutas...) o, por medio de una corriente de aire caliente, a gran velocidad. (Productos de disolución instantánea, como leche, café, té, chocolate).

- Ahumado.-

Se utiliza a menudo para la conservación del pescado, el jamón y las salchichas. El humo se obtiene por la combustión de madera, con una aportación limitada de aire. En este caso, parte de la acción preservadora se debe a agentes bactericidas presentes en el humo, como el metanal y la creosota, así como por la deshidratacion que se produce durante el proceso. El ahumado suele tener como finalidad dar sabor al producto, además de conservarlo.

- Adición de azúcar. - Cuando ésta se realiza a elevadas concentraciones, permite que los alimentos estén protegidos contra la proliferación microbiana y aumenta sus posibilidades de conservación. Este proceso se lleva a cabo en la elaboración de leche condensada, mermeladas, frutas escarchadas y compotas. - Curado.-

Es un método de gran tradición en nuestro país que utiliza, además de la sal común, sales curantes, nitratos y nitritos, potásico y sódico. Dichas sustancias deben ser muy controladas por la legislación sanitaria para evitar sus efectos adversos, ya que, a partir de ellas, se forman nitros aminas que son cancerígenas y pueden constituir un problema para la salud, sin embargo, el uso de estas sustancias son necesarias porque impide el crecimiento del Clostridiumbotulinium, un peligroso microorganismo, y sirven - además- para estabilizar el color rojo sonrosado de las carnes. - Acidificación.-

Es un método basado en la reducción del pH del alimento para impedir el desarrollo de los microorganismos. Se lleva a cabo añadiéndole sustancias ácidas, como el vinagre.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

PELICULA COBERTOR.-

La invención consiste en el desarrollo de una película cobertor, el mismo que cuenta con una importante actividad microbiana de amplio espectro, función sanitaria que contrarresta el fenómeno vital conformado por microorganismos (bacterias del medio ambiente y los parásitos de los propios alimentos) y las enzimas presentes en el producto. Las enzimas son compuestos de tipo biológico, gracias a las cuales se catalizan reacciones químicas específicas. Los microorganismos y las enzimas producen la descomposición, interviniendo en procesos físicos y químicos de transformación de las sustancias que descomponen los alimentos.

La formación de la película cobertor, mediante un proceso físico-químico, desarrollado por el inventor, le permite al producto evitar el contacto directo con el medio ambiente, evitando así su alteración por procesos no vitales. Entre sus causas se pueden citar la temperatura, la humedad, la luz, el oxígeno o simplemente el tiempo, evitándose el deterioro por los cambios físicos químicos que se manifiestan por alteraciones del color, olor, sabor, consistencia o textura de los mismos.

Adicionalmente a las características funcionales descritas en los párrafos anteriores, la película cobertor, cuenta con las siguientes bondades:

- Biodegradable - Es un biopolímero natural, producido con materias primas orgánicas que proceden de fuentes renovables. Las características físicas del film le permiten una duración determinada de tiempo, cumpliendo la función de cobertor y que -por su misma función- luego de un periodo de tiempo, se inicia la degradación por los mismos fenómenos vitales y no vitales. Los saldos del film que pudieran permanecer en una fruta o verdura, son absorbidos por el mismo cuerpo humano, sin crear ninguna alteración en el mismo, por ser biocompatibles. - Biocompatible - Es un biomaterial de origen orgánico, contando con la capacidad de ser un material que no interfiere, ni degrada el medio biológico en el cual es aplicado, pudiendo ser utilizado en humanos o cualquier otro ser vivo.

El término biocompatibilidad se aplica -principalmente- a los materiales médicos en contacto directo, breve o prolongado con los tejidos y fluidos internos del cuerpo humano.

"Los recubrimientos comestibles pueden ser usados como barrera para reducir los índices de respiración y transpiración a través de las superficies de la fruta, retardando el crecimiento microbiológico y los cambios de color, mejorando la textura y calidad de la fruta." (Kester y Fennema, 1986)

"Las películas y recubrimientos comestibles y biodegrables representan una alternativa de empaque, sin costos ambientales y sin efectos adversos sobre la salud." (Miranda y Col 2004)

"El carácter comestible, la degradación y el aumento de la seguridad alimentaria, son los tres principales beneficios de las películas comestibles altamente funcionales.

Un polisacárido que presenta propiedades atractivas para su utilización como base para los recubrimientos comestibles es el quitosano. Este biopolímero presenta actividad antibacteriana y antifúngica, es biocompatible, biodegradable y no toxico. La estructura de este compuesto es lineal constituidos por unidades de glucosamina con uniones "b"(1 C4) amino T2T deoxi TDT glucopiranosa + (1 ,4) 2 Tacetamido."( Shahidin y Col 1999)

PROCEDIMIENTO Y COMPOSICION DE LA PELICULA COBERTOR ANTECEDENTES.-

Para determinar las condiciones del proceso que será usado en el tratamiento, vale decir, composición de la solución, tiempos de inmersión y decantación, rangos de temperaturas y tiempos, proceso de frío o proceso de calor a usarse, dependerán directamente del producto fresco a procesarse, sus características organolépticas y fisiológicas, el pH del material fresco en un rango de 3 a 6 y el grado Brix en un % 6 a 12 y eT tiempo de durabilidad que se desea obtener en el producto tratado. Adicionalmente, el producto agrícola fresco debe ser previamente limpiado, tallado y cortado en sus mejores condiciones de frescura y presentación comercial, dentro de un plazo que no exceda las 48 horas de post cosecha, con lo que se asegura los beneficios del proceso desarrollado en la presente invención. Para el caso de las verduras pre-cocidas estas deberán pasar por un proceso de pasteurización, con un tratamiento de cocimiento en agua a temperatura de 80°C, sin ningún aditivo y un siguiente golpe térmico en agua fría a 1 °C, finalizando el proceso con una estabilización del mismo para que llegue a temperaturas en el rango de 12°C a 18°C y un pH en el rango de 3 a 6.

Para el caso de las frutas, en su presentación de peladas y cortadas, ya sea en cubos, rodajas, laminas o cualquier otra presentación a solicitud del mercado, el proceso debe ser lotizado, teniendo en cuenta la calidad del producto fresco. El pelado o descascarado debe ser en un plazo no mayor de 2 a 4 horas por lote, pasando por un control de calidad de la presentación comercial, y un lavado en agua fría -a temperatura de ambiente- con un porcentaje de 0.2 a 0.6 ppm de hipoclorito de sodio para su sanitización.

Todos los procesos antes detallados, deberán llevarse a cabo en una sala de proceso que cumpla con los estándares de calidad para el proceso de alimentos.

El procedimiento y composición de la película cobertor se desarrolla en cuatro fases continuas que forman una unidad de invención. FASE 1.- DESARROLLO DE LA SOLUCION COBERTORA

Se prepara una solución, en base a las condiciones del producto fresco o tratado, previamente establecido. Ésta deberá estar compuesta de 0.5% hasta un 15% de quitosano en sus presentaciones Alfa o Beta Quitosano con grados de desacetilacion en el rango de 65% a 95% DAC, en un grado de partícula de 50 a 100 mesh, las mismas que son activadas con diferentes ácidos orgánicos como ácido acético, láctico, tartárico, ascórbico, cítrico y demás, a diferentes concentraciones, que van en el rango de 0.5% hasta 15% del ácido identificado previamente, completándose el 100% de la solución requerida con agua destilada de uso clínico o agua desionisada.

Los tres elementos se tratan en un homogenizador, a temperatura de ambiente, durante un tiempo de 20 minutos a 2 horas hasta lograr la disolución completa de las partículas del quitosano, convirtiéndose en una solución de un grado de viscosidad y turbidez, de acuerdo a los porcentajes que se han usado de quitosano y acido orgánico. Esta solución presenta -por decantación- algunas partículas de cenizas, por lo que antes de su uso, debe ser filtrado.

Con el objeto de estabilizar el pH de la solución, se utilizan estabilizadores como acetato, lactato, ascorbato, tartrato, citrato y demás. Sólo son necesarios en algunos ácidos, ya que la formación de la solución depende de la calidad del quitosano, en su grado de desacetilacion DAC y su peso molecular.

Los pH obtenidos deberán estar en el rango de 3 a 6. La presente memoria descriptiva da suma importancia al tipo de quitosano que se debe usar en el desarrollo de la solución cobertor.

La calidad de la película cobertor depende, principalmente, del quitosano, el mismo que se obtiene de residuales hidrobiológicos, por lo que los identificamos como:

- Alfa quitosano, extraído de la Alfa quitina;

Beta quitosano, extraído de la Beta quitina. Dejamos aclarado que ninguna de las dos presentaciones es excluyente presente invención.

Fórmula química del quitosano en la proyección de Haworth.-

El quitosano es un polisacárido lineal compuesto de cadenas distribuidas aleatoriamente de β - (1-4)D-glucosamina y N-acetil -D glucosamina, el que tiene una gran cantidad de aplicaciones comerciales y biomédicas.

De acuerdo a los desarrollos obtenidos en laboratorio para la obtención de la película cobertor, debemos aclarar las condiciones que favorecen a la presente patente:

Alfa Quitosano.- Existe una gran oferta mundial y está dirigida -mayormente- al mercado de suplementos dietéticos, nutracéuticos, limpieza de aguas, cosmética, medicina, etc. La generalidad de sub. productos del quitosano son producidos en base al Alfa Quitosano. ^*

Proveedoresactuales:

Jinan Haidebei Marine Bioengineering Co. Ltda. China

AK Biotech Co. Ltda. China Beta Quitosano.- No existe una oferta comercial en el mundo y cuenta con dos particularidades que nos permiten obtener un mejor resultado en la presente invención.

Proveedor actual.- Q&E PRODUCTS E.I.R.L., empresa peruana que ha desarrollado la tecnología para el obtención de la beta Quitina y el Beta quitosano.

La originalidad de la Beta quitina contra el Alfa quitina.- Estructuralmente, la Alfa Quitina, presente en la cutícula de crustáceos (cangrejos, camarones, langostinos, langostas) presenta cadenas paralelas de glucosamina, unidas por hidrógeno; mientras que la estructura de la Beta Quitina (obtenida de la pluma cartilaginosa interna del endoesqueleto de calamares, como el calamar gigante (Dosidicus Gigas) es antiparalela y polimérica.

Esta diferencia en su estructura nos da una gran ventaja en la producción de la solución, pues tiene mayor capacidad de hidratación. La beta quitina existe como un hidrato cristalino de baja estabilidad, ya que el agua puede penetrar entre las cadenas de las capas qué la conforman, lo cual le confiere ventajas para la obtención del quitosano (forma desacetilada de la quitina), al no requerir tratamientos tan agresivos para su desacetilación, como en el caso del alfa quitina. La fuente y el método de obtención, determinan la composición de las cadenas de quitosano, su grado de desacetilación y el peso molecular promedio, que son parámetros de obligado conocimiento para la caracterización de este polímero, ya que influyen sobre sus propiedades físico-químicas, biológicas y funcionalidad. ¿Por qué afirmamos que es una innovación tecnológica radical?

Porque su desarrollo está basado en una materia prima diferente, ya que toda la información, así como las patentes existentes, están basadas en el quitosano obtenido de crustáceos o alfa quitosano.

A pesar de habernos basado en procesos establecidos, con cambios en la tecnología, todos éstos han sido aplicados a una materia prima diferente.

Las ventajas comerciales que presenta el Beta Quitosano son las siguientes:

- Al derivar de un molusco, no presenta las posibles alergias que podría producir el quitosano derivado de crustáceos;

- Al no contener coloración o pigmentación natural, elimina la necesidad de blanqueo químico;

- Al no requerir el proceso de desmineralización, permite el uso de técnicas y agentes (como el uso de ácido clorhídrico en el caso de la alfa quitina) menos agresivos en sus procesos;

- El Beta quitosano es muy reactivo, fácilmente soluble, sin el uso de solventes especiales;

- El Beta quitosano es denso (viscoso) y su estructura permite la formación de geles y películas elásticas, ofreciendo mayor potencial como un captador de lípidos y/o agente coagulante;

- El beta quitosano mantiene mayores pesos moleculares, lo que es ideal para aplicaciones en nutracéuticos;

- Logra mayores pesos moleculares que el Alfa quitosano, lo que le da un mayor valor comercial; Se ha identificado plenamente la disponibilidad de materia prima, lo que permite documentar y controlar la trazabilidad de la cadena de acopio para poder calificar el ISO 22442:2007, requerido para su comercialización internacional.

1.- β quitosano obtenido de la β quitina.-

Desarrollo del β quitosano.-

El mismo que es extraído del cartílago de la pota (calamar de Hmboldt), nombre científico (Dosidicus Gigas), de gran presencia en el litoral peruano, con un promedio de captura anual que superan las 400,000 TM. Esta industria de consumo humano se exporta en su mayor porcentaje, sin embargo, el consumo a nivel nacional está creciendo. Sus presentaciones usuales para el consumo son: filete, tentáculo, aleta y nuca frescas congeladas y filete y aleta pre-cocidas congeladas.

El esqueleto forma parte del residual del proceso que se deshecha o se destina al uso de la harina de pota industrial y, en el mayor porcentaje, a la harina de pota artesanal (bola), la misma que genera altos índices de contaminación del medio ambiente en las zonas donde se desarrolla, además de la quema de árboles de algarrobos, zapote y utilizando bunker residual del petróleo.

Pluma de pota fresca:

Cenizas: 1.5% a 1.7%

Proteina: 48.35 a 53.34 (Nx6.25%)

Pluma de pota seca:

Cenizas: 0.3%

Proteína: 77.98% (Nx6.25%) , La Beta quitina.- Se obtiene por un proceso alcalino en caliente, con un tratamiento de hidróxido de sodio (NaOH) en el rango de 1 % hasta 50%, con una proporción de 4 a 1 , con agua desionizada, lo que permite lograr un proceso de desproteinización a una temperatura de 20° C a 50°C, durante un tiempo de 1 a 5 horas, dependiendo directamente, de la temperatura y el porcentaje de hidróxido de sodio utilizado.

El tamaño de la partícula del esqueleto debe ser menor a una (1 ) pulgada para lograr una buena desproteinización. Una vez realizado el proceso, se debe enjuagar el producto logrado hasta a

alcanzar un Ph neutro.

La quitina seca:

Cenizas: 0.4%

Nitrógeno: 6.15 a 6.45

Proteína cruda: 31.5 (factor 6.25)

Humedad: 4.1 %

El β quitosano - Se logra mediante el proceso de desacetilación de la β quitina, el mismo que se desarrolla con un proceso alcalino en caliente con hidróxido de sodio (NaOH), en el rango de 30% hasta 70% y agua desionizada, en una proporción de materia prima de 4 a 1 ^' , a una temperatura de 50°C a 160°C, por un periodo de tiempo de 1 a 6 horas, de acuerdo al porcentaje de hidróxido de sodio y temperatura utilizada. La virtud de esta materia prima es que no se requiere el proceso de desmineralización ni decoloración, ya que el cartílago de pota es de color blanco, lo que le permite un proceso menos agresivo y evitar el uso del ácido clorhídrico, lo que si es necesario en el caso del ^■ Alfa quitosano.

Una vez lograda la desacetilación, el producto debe ser enjuagado hasta lograr un Ph neutro. Luego pasa a un proceso de secado maquinado (equipo de calidad de prototipo desarrollado por el inventor) hasta alcanzar el rango de 7% a 10% de humedad. Se finaliza el proceso al ingresar a un equipo de molienda para disminuir la partícula hasta un porcentaje de 50 a 1 10 mesh. Características físicas del quitosano.-

Quitosano: grado alimenticio (food grade)

Apariencia: Blanco

Partícula: 50 a 1 0 mesh

Humedad: menor a 7%

Contenido de Cenizas: menor a 1.0%

Insolubilidad: menor a 1.0%

Grado de desacetilación : mayor de 65% a 95% DAC

Viscosidad (1 %): 30-3000 mpa.s

PH (1 %): 5 - 9

Metales pesados: menor a 10 ppm

Arsénico: menor a 1 ppm

Mercurio: menor a 1 ppm

Plomo: menor a 1 ppm

Densidad aparente: 0.45 -0.55 g/cc

Peso molecular: 80.000Da a 600.000Da

Características Microbiológicas delquitosano.-

Salmonella: Negativo

E. Coli : Negativo

Coliformes: Negativo Levadura y mohos: Menor a 100 CFU/G

Fórmula cualitativa-cuantitativa.- Quitosano: 10%

Carbomer (gelifiante): 8 %

Colorante natural: 2 %

Agua c.s.p: 100%

Cuadro de comprobación de características del quitosano.-

Ficha técnica:NaOH

Nombre técnico: Hidoxido de Sodio

Formula molecular: NaOH

Peso molecular: 40gr/mol

Propiedades físicas.- Color: Blanco

Olor: inodoro

Estado: sólido o en solución

El agua desionizada, filtrada o desmineralizada, es aquella a la cual se le han quitado los cationes, como los de sodio, calcio, hierro, cobre y otros y, aniones como el carbonato, fluoruro, cloruro, etc., mediante un proceso de intercambio iónico. Esto significa que al agua se le han quitado todos los iones excepto el H ⁺ , o más rigurosamente H ₃ 0 ⁺ y el OH ^" , pero puede contener pequeñas cantidades de impurezas -no iónicas- como compuestos orgánicos, por lo que requiere pasar por un filtro que capte las posibles partículas orgánicas. Es parecida al agua destilada, en el sentido de su utilidad para experimentos científicos. Por ejemplo, en el área de la química analítica, donde se necesitan aguas puras libres de iones interferentes.

El agua desionizada tiene valores típicos de resistividad de 18,2 MO-cm, o su inversa, la conductividad, de 0,055 pS-cm ^"

FASE 2.- PROCESO DE INMERSION. DECANTACION Y ESTABILIZACION DE LA

SOLUCION

Este proceso permite la colocación de forma unitaria de la solución en el producto a tratarse, de acuerdo a las condiciones del mismo, en sus diversas presentaciones antes descritas. La inmersión total del producto puede durar un tiempo desde 1 minuto hasta 1 hora, dependiendo directamente de las características de la solución (viscosidad, turbidez y pH). La temperatura de la solución y la sala de proceso deberán estar a temperatura de ambiente.

Si el proceso se realiza en forma manual, la solución deberá estar en un recipiente de acero inoxidable, teniéndose cuidado de que la inmersión sea en todo el producto por el tiempo establecido. En el caso de que el proceso sea de forma industrial, el producto deberá ser colocado en una faja transportadora de un equipo de inmersión.

En ambos casos lós tiempos de inmersión son los previamente establecidos, de acuerdo al producto fresco.

Una vez realizada la inmersión, el producto embadurnado deberá pasar a un proceso de decantación y estabilización de la solución en el producto fresco, el tiempo de esta fase durará un rango de 30 minutos a 1 hora dependiendo, igualmente, de las características de viscosidad y turbidez de la solución y las condiciones de duración establecidas. Este proceso es continuo al procesó anterior, dentro de la misma sala y bajo las mismas condiciones de sanidad establecidas para el proceso de alimentos, y a temperatura de ambiente.

Para su proceso se requiere de un equipo, especialmente diseñado, que cuente con una malla de acero inoxidable y un recipiente para la recuperación del gel excedente, el mismo que puede volver a la primera fase, después de haberlo filtrado a través de un sistema que capte cualquier residual orgánico. Esta acción permite mejorar el rendimiento del gel.

FASE 3.- FORMACION DE LA PELICULA

La presente patente ha desarrollado dos procesos físicos puntuales de la formación de la película cobertor en forma unitaria de cada uno de los productos frescos agrícolas en sus diferentes presentaciones, previamente determinado a tratarse, teniendo en cuenta las condiciones de la solución utilizada determinadas en la fase 2 y que a continuación detallamos: - Proceso por calor.-

Lograda la estabilidad de la película en el producto agrícola fresco - fase 2 - el producto debe ser tratado a una temperatura que va del orden de los 5°C hasta los 40°C y por un rango de tiempo de 5 a 120 minutos, dependiendo directamente de las condiciones:

- El producto fresco a tratarse, sus características de presentación y las condiciones fisiológicas y organolépticas del mismo.

- La solución a utilizarse previamente desarrollada considerando su viscosidad, turbidez y pH. Fase 1.

- El tiempo de duración del producto fresco que se desea obtener por medio del proceso.

Este proceso permitirá la formación de la película cobertor en cada uno de los productos tratados. Si el proceso es manual, el producto deberá ser colocado en unas bandejas de malla de acero inoxidable, para luego ingresar a un horno por el tiempo y temperatura previamente establecidos. Igualmente, si el proceso es industrial el mismo deberá ser colocado en una faja transportadora de un túnel de secado por el tiempo y temperatura previamente establecidos.

- Proceso por frío.- Lograda la estabilidad de la película en el producto agrícola fresco - fase 2 - el producto debe ser tratado a una temperatura que va del orden de lo 1 °C hasta los 5°C y por un rango de tiempo de 5 a 360 minutos, dependiendo directamente de las condiciones:

- El producto fresco a tratarse, sus características de presentación y las condiciones fisiológicas y organolépticas, del mismo.

- La solución a utilizarse previamente desarrollada considerando su viscosidad, turbidez y pH. Fase 1.

- El tiempo de duración del producto fresco que se desea obtener por medio del proceso. Este proceso permitirá la formación de la película cobertor en cada uno de los productos tratados.

Si el proceso es manual, el producto deberá ser colocado en unas bandejas de malla de acero inoxidable para luego ingresar a un almacén de frío por el tiempo y temperatura previamente establecidos.

Igualmente, si el proceso es industrial el mismo deberá ser colocado en una faja transportadora de un túnel de frío por el tiempo y temperatura previamente establecidos. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS. MECÁNICAS v QUÍMICAS DE LA PELICULA

COBERTOR Las propiedades filmo génicas del quitosano se deben a la formación de enlaces de hidrógeno intermoleculares entré los grupos amino e hidroxilo de sus cadenas. A pH ácido. Estos enlaces de hidrógeno se disocian debido a la protonación de los grupos amino y se produce un desarrollo de la película en las condiciones ensayadas en la presente patente.

El grosor de la película cobertor está basado en las condiciones de preparación de la solución utilizada así como en el % de quitosano, su peso molecular y pH del mismo; el % de ácido orgánico utilizado, tiempo de inmersión y decantación y el tiempo y formato utilizado para su formación, en concordancia con las fases anteriores.

Condiciones físicas de la película cobertor:

FASE 4 EMPACADO Y ALMACENAJE DEL PRODUCTO FINAL PROCESADO

Concluida la fase tres y confirmada la calidad de la cobertura de la película cobertor, en el producto procesado, el mismo deberá ser colocado en bandejas de pet reciclable, no apto para microondas, con un peso de 500gr o 1 libra a 10 kilos, la misma debe contar con huecos en la tapa o a los costados, que permitan la transpiración del producto durante su almacenaje. El empaque final deberá ser de acuerdo a las condiciones solicitadas por el cliente.

El almacenaje del producto final tratado y empacado deberá mantenerse en un almacén frío con una temperatura constante de 3°C, y una humedad del rango de 40 % a 60%. Igualmente, cuando el producto sea transportado, las condiciones del contenedor frío deberán ser las mismas establecidas en el almacenaje, con el objeto de no romper la cadena de frío.

Ejemplo 1.- Espárragos verdes de exportación tratados con la película cobertor. - Producto: Espárragos verdes

Tallas: Standard, large, Xlarge

Calidad: frescos punta cerrada.

Condición: limpios, cortados y tallados.

Inicio del proceso: 24 horas después de ser cosechado

pH del producto: 4

Cantidad: 5 kg

Características de la solución:

Beta quitosano de 90% DAC: 2%

Ácido acético glacial 100 % anhydrous for analysis EMSURE ACS, ISO Reag .PhEur : 2% Agua destilada: 96%

Tiempo de tratamiento en el homogenizador para lograr la solución: 45 minutos.

Desarrollo del proceso.- La solución fue colocada en un recipiente de acero inoxidable en donde se situó la materia prima por inmersión, durante 30 minutos, a temperatura de ambiente; siguiendo por un proceso de decantación de 45 minutos, en un recipiente de acero inoxidable, con una malla del mismo material.

Luego de la decantación, se colocó el producto en unas bandejas y fue tratado por calor a una temperatura de 30°C, por un tiempo de 30 minutos.

Una vez formada la película cobertor, se empacó en bandejas plásticas pet con agujeros en las paredes laterales, por un plazo de 30 días, confirmándose que la calidad organoléptica del producto cumplía con los requisitos de exportación. El almacenaje del producto empacado fue a una temperatura de 3°C.

Los análisis microbiológicos se realizaron de una muestra fresca del lote con los siguientes resultados:

1.- N de Aerobios Mesófilas (UFC/g) ^■ 20

2.- N. Mohos (UFC/g) : menor a 10

3. - N. Levaduras (UFC/g) : 10

4. - Ecoli: negativo 5.- Salmonella: negativo

Análisis microbiológicos a los 7 días del producto almacenado con la película cobertor: 1.- N de Aerobios Mesófilas (UFC/g) : menor a 10

2.- N. Mohos (UFC/g) : menor a 10

3. - N. Levaduras (UFC/g) : menor a 10

4. - Ecoli: negativo

5. - Salmonella: negativo Análisis microbiológicos a los 30 días del producto almacenado con la película cobertor:

1. - N de Aerobios Mesófilas (UFC/g) : menor a 10

2. - N. Mohos (UFC/g) : menor a 10

3. - N. Levaduras (UFC/g) : menor a 10

4. - Ecoli: negativo

5.- Salmonella: negativo

Informes de ensayos N° 0022683 -2014 La Molina, Calidad Total

Informes de ensayos N° 0022684 -2014 La Molina, Calidad Total Ejemplo 2.-

Papa amarilla fresca tratada con la película cobertor.-

Producto: Papa amarilla variedad Tumbay

Tallas: unidad de 80 gr., promedio

Calidad: frescas

Condición: limpias,

Inicio del proceso: 36 horas después de haber sido cosechadas.

pH del producto : 4.5

Cantidad: 2 kg

Características de la solución:

Beta quitosano de 90% DAC: 3%

Acido acético glacial 100 % anhydrous for analysis EMSURE ACS, ISO Reag .PhEur : 3% Agua destilada: 94%

Tiempo de tratamiento en el homogenizador para lograr la solución: 60 minutos Desarrollo del proceso: La solución fue colocada en un recipiente de acero inoxidable en donde se situó la materia prima por inmersión, durante 60 minutos a temperatura de ambiente, seguido por un proceso de decantación de 45 minutos, en un recipiente de acero inoxidable con una malla del mismo material. Luego de la decantación, se colocó el producto en unas bandejas y fue tratado por calor a una temperatura de 30°C, por un tiempo de 60 minutos.

Una vez formada la película cobertor, el producto se empacó en bandejas plásticas pet con agujeros en las paredes laterales, por un plazo de 30 días, confirmándose que la calidad organoléptica del producto cumplía con los requisitos de exportación.

Este proceso tuvo como objetivo analizar el mayor tiempo de duración de la materia fresca:

El tiempo de duración, manteniendo las condiciones organolépticas, fue de 90 días.

A partir de ese tiempo el producto comenzó a disminuir el peso unitario bajando alrededor de un 10% de su peso inicial, por cada mes de almacenaje.

El ensayo permitió confirmar la duración del producto, sin presencia de brotes ni pudrición, por un tiempo de 8 meses, comprobándose un peso final de 40 grs. promedio por unidad. El producto no presentaba ninguna variación, salvo por el tamaño y la reducción de peso y una dureza especial, ya que había consumido casi el total de humedad y sólo mantenía materia seca conformada -puntualmente- por almidón, característica especial de las papas nativas que tienen un promedio de 31 % de materia seca.

El almacenaje fue a una temperatura de 3°C. Ejemplo 3.-

Papa amarilla pre-cocida sin pelar, tratada con la película cobertor.- Producto: Papa amarilla variedad Tumbay

Tallas: unidad de 82grs., promedio

Calidad: frescas Condición: enteras pre-cocidas

Inicio del proceso: 24 horas después de haber sido cosechadas.

pH del producto : 4.2

Cantidad: 2 kg

Características de la solución:

Beta quitosano de 90% DAC: 2%

Acido acético glacial 100 % anhydrous for analysis EMSURE ACS, ISO Reag .PhEur : 2% Agua destilada: 96%

Tiempo de tratamiento para lograr la solución: 45 minutos.

Desarrollo del precocido: El producto fue previamente tallado con un promedio de 86 gr de peso unitario, una vez lavadas con agua al 0.2 ppm de hipoclorito de sodio y enjuagadas, fueron cocidas por un tiempo de 20 minutos a una temperatura de 80°C , dándose un golpe térmico en agua fría a 1 °C por un tiempo de 20 minutos, pasando a una bandeja para que se escurrieran y se normalizaran a una temperatura de 6°C, en el núcleo de la papa pre-cocida.

Desarrollo del proceso: La solución fue colocado en un recipiente de acero inoxidable en donde se situó la materia prima por inmersión durante 30 minutos a temperatura de ambiente, seguido por un proceso de decantación de 45 minutos, en un recipiente de acero inoxidable con una malla del mismo material.

Luego de la decantación, se colocó el producto en unas bandejas y fue tratado por calor a una temperatura de 30°C por un tiempo de 30 minutos. Una vez formada la película cobertor, el producto se empacó en bandejas plásticas pet con agujeros en las paredes laterales, por un plazo de 30 días, confirmándose que la calidad organoléptica del producto cumplía con los requisitos de exportación

El producto actualmente sigue almacenado para que, en un plazo de 60 días, se realice un análisis microbiológico y organoléptico, que nos confirmen la calidad del mismo, basados en la experiencia del ejemplo 2. El producto se mantiene en almacenaje frío a una temperatura de 3°C.

USOS Y APLICACIONES La presente patente conformada por un procedimiento que se inicia con la calificación e identificación del producto a tratarse bajo las diferentes presentaciones descritas en los antecedentes del proceso, se componen de cuatro fases puntualizadas basadas en las condiciones fisiológicas y organolépticas de cada uno de ellos. Esta unidad de invención tiene por objeto principal alargar la vida útil de los productos agrícolas frescos o tratados usando un biopolímero extraído de los residuales hidrobiológicos de origen orgánico y ácidos orgánicos, la bibliografía existente data desde hace más de treinta años a nivel de investigación, tomando mucha fuerza en sus múltiples usos durante los últimos cinco años, aplicándose a las áreas de medicina, farmacéutica, agrícola, agro industria, industria y cosmética.

La invención declarada se ubica en el campo de la agro industria, para solucionar bajo condiciones aprobadas del medio ambiente, el evitar el deshecho de productos agrícolas frescos, cada vez mas necesitados por la humanidad y que por distintas causas no logran llegar al mercado nacional o internacional, en desmedro de la economía del productor agrícola.

El Perú cuenta con una amplia gama de microclimas y una diversidad de productos agrícolas de grandes potenciales, por sus bondades nutricionales, por lo que está en la obligación de desarrollar innovaciones de tratamiento de post cosecha, conservación, mejoramiento de canales de distribución y apertura de nuevos mercados que sólo se logran con una eficiente oferta presentada con gran calidad y cumpliendo con las norma para arancelarias exigidas por los mercados del mundo, respecto a los productos agrícolas.

Las condiciones del invento disminuyen las pérdidas por transpiración, por un efecto de respiración lenta; le permite establecer una mejor textura y firmeza de los productos tratados y mantener la carga microbiológica baja, una vez tratado el producto. ·

En general, la presente invención puede usarse para cualquier tipo de verdura o fruta fresca, así como las verduras que requieren un previo cocimiento para ser comestibles y pulpas de frutas procesadas para la facilidad de consumo, requisito que viene creciendo en los hábitos de consumo.

Otra aplicación que se da es en el uso de semillas como papa, fréjoles, etc. para lograr su protección y conservación en el tiempo.