Practica N°7 Elaboración de Marsmallows [PDF]

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias

CURSO: Tecnología de Chocolate y confitería DOCENTE: Ms. Ing. Julio Rodríguez Díaz TEMA: Elaboración de mashmellows INTEGRANTES: Granda Centeno Guadalupe Hinojosa Ccama Paola Santoyo Aranibar Gabriela AREQUIPA – PERU 2019

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PRACTICA N°7 ELABORACIÓN DE MARSHMALLOWS I.

II.

OBJETIVOS.  Conocer el proceso de elaboración de marshmallows.  Conocer la importancia de cada una de las operaciones y su efecto sobre la calidad sensorial del producto terminado.  Conocer la importancia y la funcionalidad de cada uno de los ingredientes sobre las características sensoriales del producto terminado. FUNDAMENTO TEORICO: La fabricación de confituras se remonta a la antigüedad: el primer edulcorante del que tenemos referencia fue la miel. La confitería tiene otro de sus orígenes en la farmacéutica, pues el azúcar se usaba para cubrir el gusto desagradable de algunas medicinas. Actualmente se emplea el azúcar en forma muy sofisticada de los tiempos de la farmacia a los días de hoy, la confitería se ha ido especializado cada vez más hasta convertirse, más que en una técnica, en un arte. (COLQUICHAGUA Diana, 1999,”Marshmallows y Gomas”, Ed. ITDG, Perú). En general podemos decir que el termino “confite” se emplea para describir la amplia gama de golosinas de azúcar que comúnmente se conoce como “dulces”. Dulces hervidos, toffees y caramelos, rellenos para centros de chocolate, marshmallows, pastillas y gomas son ejemplos de confites de azúcar.

Fig1. Marshmallows 2.1. DEFINICION: El nombre Marshmallows deriva de una planta a partir de la cual estos dulces se preparaban originalmente en Francia. La textura de esta golosina depende del aire, de la humedad y de la relación entre glucosa y sacarosa, lo que determina su estructura; con una amplia variedad de formas, sabores y colores.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN Se definen como un producto aireado de consistencia esponjosa; obtenida por la cocción de azúcar o jarabe de maíz, gelatina previamente ablandada con agua, dextrosa, todo ello batido para lograr una mezcla de azúcar glas y maicena para el recubierto exterior. Los Marshmallows comerciales son una innovación de finales del siglo XIX los cuales se extruden como cilindros suaves, son muy populares y se toman con o sin acompañamiento. Las propiedades físicas de estos productos es que deben ser cristalino y estables, poseer una humedad en equilibrio con el entorno y de textura elástica, siendo sus características finales: - Productos de consistencia plástica - Humedad máxima de 20% - Contenido de sacarosa 68% - Conservantes máximo a 0,1% 2.1.1. Espumas: Las espumas son estructuras de un gas generalmente aire en un líquido. Se utilizan compuestos que protegen las paredes del aire. Para aumentar la superficie de la espuma se debe suministrar mucha energía mecánica, lo que se logra con el uso de batidoras. El tipo y la estabilidad de una espuma o batido dependen de los siguientes factores: - Tipo y concentración del agente de batido - Duración y velocidad del batido - Tipo de azúcar empleado - Concentración de azucares totales - Temperatura Rara vez un agente de batido se usa solo. Generalmente se agrega azúcar para estabilizar la espuma, pues si bien la incorporación de aire en este caso no es tan grande, las espumas obtenidas son mucho más estables en presencia de azúcar. 2.1.2. Agentes de batido: Hay diversos agentes que permiten incorporar aire en una solución en forma estable. Algunos son: albumina de huevo (liquida o desecada), la proteína de soya, la gelatina, derivados del suero de la leche por hidrolisis, CMC e hidrolizados de proteínas de leche de gran estabilidad y uniformidad. Quienes dispongan únicamente de albumina de huevo desecado deben vigilar su calidad sanitaria. La albumina siempre debe disolverse de un día para otro, tiempo necesario para una buena solubilización, y luego pasarse por un tamiz fino, para evitar la presencia de partículas sin disolver. La proporción de glucosa y sacarosa es un factor esencial en el tipo de textura obtenido. Generalmente oscila entre 50:50 y 60:40. Para aumentar su duración, se incluye siempre en las formulas algún agente humectante, como el sorbitol liquido al

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN 70%, la glucosa liquida de elevado D. E. (superior). Es mejor trabajar con gel de 230 bloom. Para el caso de los Marshmallows colados en almidón, debe cuidarse que el almidón no tenga un grado de humedad mayor al 6-7%. En este caso, la función del almidón es doble: actúa como soporte para dar una forma determinada y provoca la formación de una piel en la capa externa, lo que facilita la manipulación. Cuadro 1: Porcentajes de humedad CONFECCIONES (DULCES) Marshmallows (para corte)

HUMEDAD (%) 15-25

Marshmallows (para corte)

15-20

2.1.3. Calidad higiénica de los Marshmallows: Los Marshmallows son productos de consistencia plástica, formado por azúcar, glucosa, gelatina y otra sustancia y aditivos permitidos. Deben cumplir los siguientes requisitos: - No contener microorganismos patógenos ni causantes de la descomposición del producto. - Emplear conservantes autorizados (ácido sórbico o sus sorbatos alcalinos): máximo 0.1% - Humedad máxima 20% - Contenido de sacarosa 68% 2.1.4. Dificultades más comunes en la elaboración de Mashmllows: DEFECTO

Demasiado firme

Pobre incorporación del aire

CAUSA - Exceso o falta de agente de inversión. - Adición de la albumina a destiempo. - Batido lento o muy rápido. - Uso de glucosa como única. - Fuente de agente anticristalizante. - Temperatura más alta que la recomendada. - Insuficiente batido. - Poco agua durante el batido.

SOLUCION - Usar glucosa en relación de 40 a 60 de azúcar. - Reducir su cantidad. - Agregar antes del batido. - Batir a indicación del fabricante de la máquina. - Reemplazar ¼ del peso con azúcar invertido. - Utilizar la temperatura recomendable. - Aumentar el tiempo de batido. - Usar un poco más.

- Tipo no adecuado de gelatina. - Porcentaje reducido de agua después del batido.

- Usar buena calidad de gelatina. - Aumentar la calidad de agua antes del batido. - No batir tanto tiempo.

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Merma volumen

del

Pegajosidad

Gomosidad

Ruptura rajado

o

Color subido

Almidón adherido

- Exceso de batido. - Adición de almíbar demasiado caliente a la solución de albumina. - Envoltura antes de que se forme una piel. - Demasiada gelatina - Grado Bloom de gelatina demasiado bajo. - Porcentaje alto de azúcar. - Demasiada permanencia en azúcar. - Temperatura de la estufa demasiada alta. - Remojado de la albumina en recipientes de metal. - Mala calidad de la gelatina. - Almidón de moldeado húmedo. - Demasiada humedad en el almíbar.

- Agregar el almíbar cuando la temperatura ha descendido a 65ºC. - Dejar en la estufa de un dia para otro. - Reducir su cantidad. - Usar gelatina de 230 a 250 bloom. - Usar la glucosa en razón de 40 a 60 de azúcar. - Dejar de un dia para otro. - No dejar que la temperatura de la estufa supere los 32ºC. - Usar material de vidrio o de loza. - Vigilar el color de la gelatina en solución. - Verificar que la humedad del almidón sea de 6 a 7%. - Aumentar la temperatura d ebullición.

2.2. INSUMOS y MATERIALES 2.2.1. Insumos: a) Azúcar: En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar o azúcares para designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los hidratos de carbono. Funde a los 160 °C y calentada a 210 °C se transforma en una masa de color pardo denominada caramelo, utilizada en la elaboración de dulces y pasteles, así como para la saporización y coloración de líquidos. Si se calienta por encima de 145 °C en presencia de compuestos amino, derivados por ejemplo de proteínas, tiene lugar el complejo sistema de reacciones de Maillard, que genera colores, olores y sabores generalmente apetecibles, y también pequeñas cantidades de compuestos indeseables. El azúcar es una importante fuente de calorías en la dieta alimenticia moderna, pero es frecuentemente asociada a calorías vacías, debido a la completa ausencia de vitaminas y minerales. En alimentos industrializados el porcentaje de azúcar puede llegar al 80 %. La Organización Mundial de la Salud recomienda que el azúcar no supere el 10% de las calorías diarias consumidas. b)

Jarabe de Glucosa: Los ingredientes que componen un jarabe dulce interfieren en la cantidad de azúcar que cristaliza y en el tamaño de los cristales. En el caso de los Marshmallows permite el moldeado, pues controla la cristalización, el endurecimiento, pues controla la cristalización, el endurecimiento y la

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN fermentación de la gelatina. En general la azúcar invertida propicia la formación de cristales pequeños esenciales para una textura suave. Otra propiedad del azúcar invertido es su higroscopicidad: tiene 25% de agua, lo que ayuda a mantener la humedad e impide que los dulces chiclosos se resequen y se pongan quebradizos.

Figura 2. Glucosa liquida c) Gelatina Bloom: La gelatina se obtiene por extracción de huesos, cartílagos y tendones de animales y se presenta en forma muy pura. El contenido de humedad de la gelatina comercial es del 10% químicamente, la gelatina está constituida por aminoácidos. La gelatina tiene dos usos principales en la elaboración de confites. Por un lado, sirve como agente de batido o gelatinizante, propiamente dicho. Por eso se emplea en la producción de Marshmallows, pues permite obtener productos espumosos y al mismo tiempo estabiliza la espuma. Por otro lado, su poder gelificante también se usa para preparar gomas pues otorga a estas su elasticidad. Sin embargo, por lo general estas propiedades solo se presentan simultáneamente en una misma gelatina. Así resulta que un tipo de gelatina es ideal para incorporar aire en el batido, mientras que otro resulta más indicado cuando se busca un poder gelificante mayor. Con respecto al poder gelificante, estas pueden tener diferente graduación Bloom. Para el caso de los Marshmallows se recomienda gelatina 230º Bloom. d) Albumina de huevo: La clara de huevo de gallina es utilizada ampliamente en la industria alimentaria para la elaboración de múltiples productos aireados (Valdivia, 2014), usando azúcar como agente estabilizante. Las espumas son dispersiones coloidales de un gas, o mezcla de gases, suspendidos en una fase dispersa formada por un líquido viscoso o semisólido (Santacruz, et al, 2015). En general, las espumas de albúmina de huevo consisten en un aire discontinua fase que se dispersa dentro de un continuo de líquido y son producidos batiendo (Tyapkova, et al, 2016). El merengue es una producto obtenido a partir de del batido de la clara de huevo mediante un batido mecánico, hasta llevar la clara a un punto de nieve en donde la espuma es estable y tiene la capacidad de mantener su forma, para posteriormente

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN agregar el azúcar lentamente mientras se sigue con el batido, hasta que mesclar por completo y por último se lleva a cabo un horneado para secar la espuma y poder analizarse (Valdivia, 2014). Existen tres tipos de merengues, el francés, el italiano y el suizo (Vega & Sanghvi, 2012). Mencionado por: Garrido y Vera (2017) III.

MATERIALES Y MÉTODOS 1. Material, Instrumental y Equipos. 1.1. Ingredientes  Azúcar blanca refinada  Glucosa DE42  Albúmina / clara de huevo  Almidón (maisena, mandioca)  Colapiz ó gelatina sin sabor  Azúcar impalpable  Esencias y colorantes varios 1.2. Instrumental y Equipos  Balanzas  Termómetros.  Cocinillas eléctricas.  Peroles de cobre  Batidoras de mano  Bowls  Espátulas metálicas y de madera  Moldes y/o bandejas  Papel manteca  Papel xelofan ó aluminio (para envasar)  Guantes 2. Fórmula Sugerida

Hidratación de coloide

Ingredientes Gelatina sin sabor Agua (hidratación gelatina)

Fórmula 1 15 g 90 mL

Almíbar

Azúcar refinada Glucosa DE42 Agua (para almibar)

250 g 80 g 90 mL

Merengue

Clara de huevo (albúmina hidratada) Azúcar granulada

90 g 30 g

Espolvoreo

Proporción Azúcar Impalpable:Almidón

50:50

---

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3. Procedimiento

RECEPCIÓN Almíbar Azúcar+ Glucosa+ Agua COCCIÓN T° 102 - 105°C

ENFRIADO T° 80°C

PESADO DE INGREDIENTES

Merengue Albúmina+ Azúcar BATIDO Pto Merengue

Merengue Almíbar temperado

TEMPERADO T° 60 °C

MEZCLADO 1

MEZCLADO 2

Sabor + Color

HIDRATACIÓN GELATINA

Gelatina Hidratada temperada

SABORIZACIÓN/ COLORACIÓN

MOLDEADO Papel + aceite

ENFRIADO

DESMOLDADO

CORTADO

EMPACADO Y ALMACENADO

Diagrama N°1 . Diagrama de bloques para la obtención de marshmallows

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN IV.

RESULTADOS Y DISCUSIONES Presentar y hacer una discusión de los resultados obtenidos en la práctica. Para la elaboración de marshmallows primero se pesan los ingredientes y se trabaja en paralelo la hidratación de la gelatina y la preparación del almíbar, en la figura 1 se ve la preparación del jarabe que debe alcanzar los 105- 108°C.

Fig 1. Preparación del almíbar

Una vez alcanzada la temperatura se le agrega el colorante y saborizante al almíbar en caliente.

Fig 2. Almíbar con colorante y saborizante.

El coloide se hidrata en frio y una vez que haya absorbido todo el agua se procede a calentar por 30 seg al microondas para conseguir el estado liquido del coloide

Fig 3. Coloide hidratado A las claras en punto merengue se agregan la mezcla de jarabe y el colide para batirlos y mezclarlos a su vez.

Fig4. Mezcla batida Luego en una bandeja se espolvoreada con mandioca sobre papel manteca para que no se pegue y se deja enfriar 15 min.

Fig 5. Mezcla vertida en el molde

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN Por favor responder las siguientes preguntas debidamente fundamentadas. 1. Realizar los balances de masa derivados de este proceso. Ingredientes Gelatina sin sabor Agua (hidratación de gelatina) Azúcar refinada Glucosa DE42 Agua (para almibar) Clara de huevo (albúmina hidratada) Azúcar granulada TOTAL

Fórmula 1 2.34% 13.95%

15 g 90 g

38.76% 12.40% 13.95% 13.95%

250 g 80 g 90 g 90 g

4.65%

30 g 645g

Tabla1. Formulación de la elaboración de Marshmallows BALANCE DE MASA 645 g Azúcar 250 gr Glucosa 80 g Agua 90 g

Cocción

Clara de huevo 90 g Azúcar 30 g

Gelatina sin sabor 15 g Agua 90 g

Batido

Hidratación

Mezclado Saborización Moldeado Enfriado Desmoldeado

Marshmallows 474 g

Podemos observar que existieron algunas pérdidas, esto puede deberse al proceso de cocción, ya que se evapora una parte de agua y se concentra el jarabe, además se observaron pérdidas en el perol donde se realizó la operación quedando un gran residuo en esta; también se observaron pérdidas en el material con el cual se homogenizaba la mezcla. Esto se debe a la forma artesanal de la que fueron elaboradas.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN Se obtuvo un buen volumen debido a la incorporación de aire en el batido, esta incorporación de aire lo hace un producto rentable y para mayores rendimientos y reducción de mermas se podría optimizar los procesos de la elaboración. RENDIMIENTO: 474 𝑔 𝑥100 % = 73.49% 645

2. Calcule el rendimiento y el costo de producción estimado. Tabla 1. Costos de la elaboración de marshmallows Insumos Cantidad (g) Gelatina sin sabor 50 Agua (hidratación gelatina) -Azúcar refinada 250 Glucosa DE42 250

Precio (S/) 2.40 -1.90 2.00

Agua (para almibar) Clara de huevo (albúmina hidratada) Azúcar granulada Proporción Impalpable:Almidón Papel manteca

3 huevos

1

500 Azúcar 250

TOTAL

1.30 1.80

1

0.50 10.90 Fuente: Elaboración propia, 2019

Tabla 2. Costo unitario de los marshmallows, precio de venta y ganancias. Insumos Gelatina sin sabor Agua Azucar refinada Glucosa DE42 Agua Clara de huevo Azúcar granulada Azúcar impalpable almidón Papel manteca

Porcentaje 2.0 12.1 33.6 10.7 12.1 12.1 4.0 6.7 6.7

Cantidad (g) 15 90 ml 250 80 90 ml 90 30 50 50 --

Precio (S/) 0.72 -1.90 2 --1 0.078 0.36 0.36 0.50

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745 g 6.918 Fuente: Elaboración propia, 2019 En la tabla 2 podemos observar el costo de la producción total de marshmallows, el cual fue de 7 soles para 474 gr de producto final. Comparando con los precios establecidos en el mercado tenemos, la marca Marshmallow GUANDY Surtidos Bolsa 225Gr con precio de 10.19 soles expendido en centros comerciales, muestra una notable diferencia obtenida con lo producido, ya que 250 g de nuestra producción tiene el precio de 2.32, tomando en cuenta solo materiales utilizados; la diferencia de estos es de 7.87 soles. Pero como observamos en la figura 5 estos mashmallows tienen un empaque y su presentación es con combinaciones de colores, dando un valor agregado para el consumidor. En el caso de marshmallows con único sabor tenemos Marshmallow Millows Fresa Bolsa 290 g con el precio de 6.50, comparándola con lo producido obtenemos una diferencia de 3.80. Esta marca lanzada al mercado tiene una distinta presentación, cada marshmallow viene con una envoltura propia lo cual conserva más al producto así se puede observar en la figura 6. Por lo tanto, obtuvimos una producción rentable, la cual podría ser expendida a granel, pero con las adecuadas condiciones para que no pierdan humedad y se sequen.

Fig 5. Marshmallows GUANDY

Fig 6. Marshmallows MILLOWS 3. Cuáles son las características sensoriales entre los diferentes productos obtenidos.

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Tabla 3. Características organolépticas para los mashmellows. Características organolépticas Descripción Color Amarillo pastel Olor A naranja, ligeramente a huevo Sabor Naranja Apariencia general Buena, al cortarla se disgregaba de su forma original Textura Suave La tabla 1 muestra las características organolépticas de los mashmellows elaborados en laboratorio, los cuales mostraron una apariencia un tanto disgregada puesto que no era muy resistente a la fuerza, ligeramente pegajoso, muy suave al momento de la masticabilidad, el sabor naranja original se mantuvo en su punto exacto, el ligero olor a huevo se debe a la mezcla un tanto heterogénea en el batido, el color se mantuvo igual que al inicio. Los Mashmellows se refieren a dulces esponjosos y de apariencia suave puesto que alberga una determinada cantidad de aire en el proceso de batido (Sarsha, 2009). 4. Investigar y realizar una breve revisión bibliográfica respecto a la funcionalidad de los ingredientes utilizados en la práctica.

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5. ¿Qué mejoras podría sugerir para el proceso seguido? La maquinaria es la principal vía para mejorar y automatizar procesos de elaboración como las que se presentan a continuación: TANIS FOOD TEC

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Fig 1. Tanis food tec Tanis Food Tec es vuestro compañero en líneas de proceso continuas para marshmallow. Control y un amplio conocimiento de los procesos de producción es nuestro campo de conocimiento. Como miembro de EHEDG – el Grupo Europeo de Diseño e Ingeniería Higiénica – las maquinas de Tanis Food Tec cumplen con los requisitos más elevados de higiene. Los servicios ofrecidos a sus clientes incluyen el diseño, la ingeniería, la fabricación, el arranque y el servicio post venta para sus equipos, pero también la asistencia en desarrollar recetas y el diseño del proceso necesario para conseguir el producto final deseado. En las oficinas de Tanis Food Tec en Holanda, hay un laboratorio de pruebas totalmente equipado a la disposición de los clientes para probar los equipos. Nuestros tecnólogos de alimentos e ingenieros trabajan estrechamente juntos con los clientes para encontrar las soluciones necesarias. TFT:

Todo se reduce a limitar el contenido de e agua en el sirope de azúcar. Azúcar, agua y glucosa se cuecen por lo tanto al vacío en un cocedor totalmente automatizado según especificaciones necesarias. La cocción se hace bajo presión para reducir el tiempo y llegar al contenido deseado de humedad. La industria usa la terminología de nivel de secos, nivel de sólidos expresado en los llamados grados Brix (°Bx). Cuando el sirope ya está cocinado hasta tener los sólidos deseados, se aplica vapor en el cocedor para reducir la temperatura a 80°C en segundos y se descarga al tanque pulmón colocado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN debajo del cocedor. A partir de entonces el proceso entero es totalmente continuo hasta la extrusión del producto. En dos tanques de mezclado separados, gelatina y agua se mezclan hasta llegar a una hidratación total. El sirope se bombea hacía el primer intercambiador de superficie rascada (SSHE). Justo antes de entrar en el SSHE, la mezcla de gelatina se dosifica dentro de del sirope. Para un control total, el proceso es controlado por medidores de flujo y la cantidad de gelatina inyectada se calcula como un porcentaje del flujo principal. El primer SSHE enfría el marshmallow a 55°C. Después de este proceso de enfriamiento, el marshmallow entra en el cabezal TFT de aireado/mezclado. La solución de sirope y gelatina se airean en el cabezal mezclador hasta llegar a la densidad deseada de 0,25 kg/ltr. La cantidad de aire se mide mediante un medidor de flujos y se dosifica como un porcentaje del flujo general de sirope y gelatina. La temperatura de salida del producto estará al torno de los 55°C. Después del aireador, el marshmallow aireado pasa a través del segundo intercambiador de calor de superficie rascada donde se sigue bajando su temperatura de 55°C a 38°C. Después del segundo intercambiador, se instala una bomba de impulso para llevar el producto hacía el sistema de inyección de colores y sabores. Circuitos de agua caliente son necesarios para el proceso entero. Estos circuitos forman una parte integral de la instalación y todas las diferentes temperaturas de agua se manejan desde la línea TFT y controlan desde las recetas en el PLC principal. En el sistema de inyección colores y sabores, el flujo principal del producto se divide en 4 flujos y colores y sabores diferentes se inyectan en c/u de ellos. A partir de este punto el producto se bombea a los diferentes manifolds de extrusión, situados en la línea de extrusión (Sarsha, 2009). LAS VENTAJAS DE TFT  Producción totalmente automatizada de hasta 1.000 kg/h.  Tamaño pequeño gracias a la extrusión en frío  Cambio fácil entre productos  Múltiples productos simultáneamente  Total control del proceso  Interferencia limitada del operario V.

CONCLUSIONES  Se conoció el proceso de elaboración de marshmallows.  Se logró evidenciar la importancia de cada una de las operaciones y su efecto sobre la calidad sensorial.  Se adquirió como conocimiento el jarabe no debe sobrepasar ciertos parámetros para no estropear nuestra formulación, el huevo es importante para el batido y la aireación como estabilizante.

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VI.

RECOMENDACIONES  Tener una constancia en la temperatura en el jarabe preparado y respetarlas puesto que carameliza si se llegase a pasar.  El batido es a un punto nieve si este se pasa la albumina desprenderá agua lo que se verá en una separación de fases.  Se recomiendan para el moldeo las mangas pasteleras para diversificar en formas y tamaños.  No sobrecalentar el coloide, solo hasta que se obtenga su estado líquido, ya que podría perder ciertas propiedades.

VII.

BIBLIOGRAFIA.  Sarsha, J. 2009. El mundo de la confitería. Mashmellows. Disponible en: https://gastronomiaycia.republica.com/2011/12/28/malvaviscos-marshmallowso-nubes/  Islas, J. G., & Vera, N. G. (2017). Efecto del proceso en la elaboración de merengues. Boletín de Ciencias Agropecuarias del ICAP, 3(6).



Colquichagua, D. (1999). Marshmallows y gomas (No. Q02 I55 No. 13-S). Intermediate Technology Development Group, Lima (Peru).