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CENTRO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS UCR- MICIT- MAG Programa de Desarrollo Agroindustrial Rural - DAIR - Manual de Proceso Plátano (Musa paradisíaca) Para Coopevaquita R.L) Ing. Wilfredo Flores Del Valle Dpl Walter Soto Granados 2006 Manejo e Industrialización del Plátano I. Presentación El programa de Desarrollo Agroindustrial Rural (DAIR) del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA) ejecuta labores de asistencia técnica y capacitación a grupos organizados de pequeños agricultores, en busca de impulsar actividades agroindustriales que permitan elevar el aprovechamiento de las actividades agrícolas. El CITA a través de la Fundación de la Universidad de Costa Rica para la Investigación (FUNDEVI) suscribió un convenio con la Cooperativa Autogestión Agropecuaria y Servicios Múltiples la Vaquita R. L. ( Coopevaquita R. L.). Otras vías que conducen a actividades de vinculación incluyen solicitudes expresas del sector privado, así como la cercana relación con asociaciones del sector empresarial tales como la Cámara Costarricense de la Industria Alimentaria (CACIA). En este momento, por solicitud de CITA, y en relación con la detección de necesidades, CACIA está en el proceso de recabar información sobre las necesidades y prioridades de investigación del sector alimentario mediante una encuesta a todos sus asociados. El resultado de este proceso será insumo de gran valor en el establecimiento de nuevas líneas de investigación que, formuladas de manera conjunta, busquen financiamiento para el trabajo en áreas prioritarias, así como de numerosas posibilidades de vinculación remunerada. Las actividades de vinculación que se generan por los mecanismos antes mencionados, y en particular los ingresos que de estas actividades se derivan a través del Programa de Apoyo Tecnológico a la Industria, contribuyen en el año entre el 8-10% del presupuesto global del Centro. Los procedimientos y los parámetros de producción se agruparon en el presente Manual de Proceso, para la obtención de trozos de piña congelados. Manejo e Industrialización del Plátano II. Specifications for raw materials 2.1 Specificactions and Norms Fruit: oblong; during bunch development the fruits bend geotropically at the peduncle, due to their weight. This reaction determines the form of the bunch. Plantains are polymorphic with 5-20 hands, each with 2-20 fruits of green yellow, yellow, yellow-red or red. Edible plaintains show vegetative pathenocarpy meaning that they develop a mass of edible fruit pulp with pollenization. The ovules atrophy, but still can be identified in the edible flesh. Parthenocarpy and sterility are different mechanisms, due to genetic changes, which can be independent. La mayoría de los frutos de la familia de las Musáceas comestibles son estériles, debido a un complejo de causas, entre otras, a genes específicos de esterilidad femenina, triploidía y cambios estructurales cromosómicos, en distintos grados. 2.1.1 Quality Norms for plantain as raw material Fruits should be chosen which are acceptable in the market: 1. Fruit free of physical damage 2. Free of unusual shapes or misshapen 3. Color and flavour characteristic 4. Free of pesticides 5. transported in plastic boxes 6. size Manejo e Industrialización del Plátano 2.1.2 Specifications for oil Description Vegetable oil for all purpose frying. Oleína from refined palm and T.B.H.Q. as antioxidant Uses Characterístics High stability. Frying: potato, cassava, malanga, plántain, snacks, flakes, maize products, etc. Ingredient: elaboración de masas para repostería, galletería y panificación. Cobertura: galletas Lubricant Desmoldante Humidity (%): 0.10 máx. Peróxide value (meq/ kg): 2.0 máx. Free fatty acids (%): 0.055 máx. Indice de Iodo (cg/g): 56 mín. smoking point (°C): 275 Color Lovibond (A / R): 40.0 / 4.5 Punto de Nube (°C): 9 máx. Punto de Ignición (°C): 330 Punto de Combustión (°C): 365 Contenido TBHQ: 200 ppm máx. AOM 100 hrs mín. Curva de Sólidos Bruker (%): 10.0 °C = 16.0 +/ - 3.0 33.3 °C = 0.0 21.1 °C = 6.0 +/ - 2.0 37.8 °C = 0.0 26.7 °C = 0.0 Empaque Granel Tambores 180 Kg Manejo e Industrialización del Plátano 2.2 Especificaciones del Producto Nombre del producto Pertenece a la familia de las Musáceas, Especie, M. Descripción paradisiaca (plátanos machos o para cocer). Se origina en Asia meridional, siendo conocida en el Mediterráneo desde el año 650. La especie llegó a Canarias en el siglo XV y desde allí fue llevado a América en el año 1.516. El cultivo comercial se inicia en Canarias a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Empaque Bolsas laminadas especiales para frituras Indicaciones en Peso neto, código, lugar de fabricación, fecha etiqueta de expiración. Este producto se almacena en bodegas limpias, Condiciones de libres de plagas y en tarimas para que no se almacenamiento produzcan daños. Una ves abierto el empaque y vida útil se debe utilizar en su totalidad. Tipo de consumidor Forma de consumo Es apto para todo Publico Directo o mezclado con otras frutas Manejo e Industrialización del Plátano III. Production process 3.1 processing flow for green plantain Plantain in bunch SELECTION / DEHANDING Water WASHING (CLEAN WATER) Bunch Stems Used wash water Skin and ends PEELING Pieces REBANADO Oil FRYING CENTRIFUGING Salt, spices Left over oil FLAVOURING SELECTION PACKAGING Bags STORAGE Figure1. Flow diagram for green plantain chips Manejo e Industrialización del Plátano 3.2 Description of the steps in the process OPERATION DESCRIPTION Plantains are traditionally sold in bunches at green ripe. PLANTAIN BUNCH ROLE OF DIFFERENT CULTIVARS IN CHIP QUALITY According to the traditional methods, high quality fingers are counted and then weighted. SELECTION and DEHANDING However for larger scale processing, plantains should be sold individually in boxes. Sizing FOR MORE UNIFORM SLICES Maturity – slightly yellow??? Plantains selected for processing should be washed in a stainless steel tub or under a free flowing stream of water to eliminate the latex from the skin and to avoid WASHING contamination from the skin to the fruit. The wash water used should be treated with chlorine. Hand peeling is most common. A sharp knife is used to PEELING cut the extremes of the fruit and to make a longitudinal cut. The skin is removed with a dull knife or wooden rule; The plantain will turn black when exposed to oxygen in the air. This darkening can be reduced by immersing the peeled fingers into water. A slicer can be used to obtain slices from1,5 – 2,00 mm SLICING in width. A mechanical slicer could be ideal to increase chip slides and width for greater efficiency and more Manejo e Industrialización del Plátano uniform width. The slices can be added to dropped into oil at 160 for 3- FRYING 5 minutes or until they has turned brown. Ratio of slices to hot oil Sliced directly into oil or sliced all at once and then added Choice of oil – coconut oil or unrefined palm oil give quality preferred in certain locality Centrifuging is used to remove the oil remaining in the CENTRIFUGE slices. While the product is still hot, flavouring, preferably as a FLAVOUR powder, can be added to facilitate sticking. Darkened chips or chips that have stuck together should SELECTION be removed manually. Manejo e Industrialización del Plátano The product should be packed alfer it has cooled, preferably in polypropylene. This material impedes the PACKING entry of oxygen and Light and makes a barrier against humidity and gases. WHAT ARE ELEMENTS WHICH AFFECT SHELF LIFE? Value OF FRESHNESS? Once packed in clean bags, the product can be stored in STORAGE a clean, well ventilated room without major deterioration in physical, chemical and biological state. Material Balance Stage Plantain bunch Selection and dehanding (kg) (%) - 100 28 fingers 9,400 100 Peeling 6,450 68,6 Slicing 5,900 62,7 Frying 2,150 22,8 Selection 2,150 21,8 Packaging - 21,8 Manejo e Industrialización del Plátano 3.3 STEPS IN PROCESSING OF GREEN PLANTAIN CHIPS PACKED IN PLASTIC BAGS I. PLANTAIN BUNCH SELECT / DEHAND FLAVOUR WASH SELECT PEEL PACK SLICE STORE FRY INSPECT-SELECT TRANSPORT CENTRIFUGE OPERATE STORE D DELAY Manejo e Industrialización del Plátano V. Risk Analysis 5.1 Raw materials Raw Material PLANTAIN AGUA COOKING OIL PACKAGING PACKING BOXES RISKS B: Presence of microorganisms C: Residues of pesticides P: None B: Posible coliform bacteria C: Heavy Metals P: None B: None C: None P: Contaminants B: None C: Possible chemical contaminants P: None B: None C: None P: None Manejo e Industrialización del Plátano 5.2 PROCESS OPERATION RISKS PLÁNTAIN BUNCH B: Contamination of water with coliforms C: Presence of Pesticides P: None SELECT / DEHAND B: None C: None P: None WASH B: Water contamination with coliforms C: None P: None B: Contamination from previous steps PEEL C: Contamination from previous steps P: None B: Contaminación cruzada por microorganismos SLICE FRY C: None P: None B: none Q: none F: none CENTRIFUGE B: Contamination with microorganisms in previous steps Q: None F: Foreign Materials FLAVOUR B: Contamination with microorganisms in previous steps C: None P: Foreign Materials Manejo e Industrialización del Plátano SELECT PACKAGE STORAGE B: None C: None P: None B: cross contamination of microorganisms from previous steps C: Chemical contamination within packaging P: Foreign Materials B: None C: None P: None Manejo e Industrialización del Plátano 6.3. Patacones Pre-cocidos congelados Plátano racimo SELECCIÓN Y DESMANE Agua Desechos LAVADO Agua de lavado PELADO Cáscaras TROCEADO Aceite FRITURA ESCURRIDO Aceite FORMADO ENFRIADO EMPAQUE CONGELACIÓN ALMACENAMIENTO Figura 8. Diagrama de flujo de patacones precocidos congelados Manejo e Industrialización del Plátano 6.3.1. Descripción del proceso Plátano en racimo: El método tradicional de comercialización de la producción platanera utiliza el racimo como unidad de venta. En este caso, la producción agrícola suministró racimos a la planta para la obtención de chips, y la característica deseada del fruto es que haya logrado la madurez fisiológica. Selección y desmane: Para efectos de procesamiento y obtención de rendimientos se utilizó también el método tradicional de contar los dedos de buena calidad que tiene cada racimo y luego pesarlos para obtener el dato inicial. Sin embargo, para los objetivos de la planta agroindustrial, el suministro de la materia prima, no debe ser en racimos, sino por dedos en cajas. Lavado del plátano: los plátanos seleccionados deben lavarse por inmersión en una tina de acero inoxidable o bajo el chorro de un tobo a presión. El lavado debe eliminar el látex de la cáscara y debe evitar contaminaciones cruzadas de la cáscara al producto, durante el proceso. El agua utilizada deberá ser clorada. Pelado: Se utiliza el pelado manual que se realiza con la ayuda de cuchillos, cortando inicialmente los extremos del plátano y luego levantando la cáscara con la ayuda de un cuchillo romo (sin filo) o cuchillo de madera. Debido a ciertos componentes que posee el plátano, éste tiene a oscurecerse al ser expuesto al ambiente (al oxígeno del aire), por lo que es necesario colocarlo rápidamente en recipientes con agua. Manejo e Industrialización del Plátano Troceado: El troceado se realiza manualmente con la ayuda de un cuchillo de tal manera que se obtengan trozos de 2,5 a 3cm de espesor, se debe seguir el corte con la curvatura del plátano para obtener trozos homogéneos en forma de pequeños cilindros. Freído: Los trozos se adicionan al aceite cuando éste haya alcanzado los 160ºC, durante 7.0 minutos. Escurrido: Se escurre para extraer el exceso de grasa que queda en el producto con la ayuda de una centrífuga manual. Formado: Con la ayuda de un molde, los trozos de plátano son formados dejando un grosor de 5 a 7 milimetros, se puede utilizar ustensilios compuestos de dos lados unidos por una bisagra (tipo tortilleras), pero debe permitir la formación del patacón (5-7 cm de diámetro por 5 a 7 milímetros de espesor. Enfriado: El patacón formado se deja enfriar hasta una temperatura de 30-35ºC. Empaque: Se empaca el producto frío, se recomienda empacar el producto en bolsas de polipropileno. Este material impide el paso de oxígeno y de la luz y finalmente hace una buena barrera contra la humedad y los gases. Congelado: Los patacones empacados deberán ser congelados rápidamente para evitar la formación de cristales, lo ideal sería un sistema de congelación profunda en cámaras que estén a –40ºC, o el sistema Congelación individual profunda, sin embargo este sistema es de alto costo y para grandes volúmenes. El patacón puede enfriarse en cámaras que estén a –20ºC, sin embargo su vida útil es menor. Manejo e Industrialización del Plátano Almacenamiento en congelación: Los patacones congelados se pueden almacenar en cámaras que estén entre –10 y –20. 6.3.2. Balance de materiales Etapa (kg) (%) Plátano - - Selección y desmane 26 dedos 9,2 kg 100 Pelado 6,100 66,3 Troceado 5,700 62 Fritura 4,750 51,6 Formado 4,700 51 Enfriado 4,700 51 Empaque 4,500 49 Manejo e Industrialización del Plátano IV. Proveedores Cuadro 1. Suplidores de las materias primas del proceso Ingrediente Suplidor Grupo Numar Teléfono: (506) 233-8544 Fax: (506) 221-6371 Aceite Vegetal II. Ácido ascórbico Benzoato de Sodio Sorbato de potasio III. Tecnali tel: 233-43-45 PRIMA S.A. tel: 257-54-55 Transmerquin de Costa Rica tel: 592-20-20 ASTEC S.A Tel : 254 – 6479, 254 – 4764 Químicas Mundiales (QUIMUSA) Te l : 2282575 Tecnali Tel: 233 - 4345 ASTEC S.A Tel : 254 – 6479, 254 – 4764 Químicas Mundiales (QUIMUSA) Te l : 2282575 Tecnali Tel: 233 - 4345 Cuadro 2. Suplidores de los materiales de empaque Empaque IV. V. Vidrio VIII. Cajas de cartón corrugado XII. Bolsas Plásticas Suplidor VI. Distincomer S.A. tel: 552-48-00 VII. VICESA S.A. tel: 591-48-48 IX. Corbel tel: 239-10-01 X. Cocorisa tel: 237-73-66 XI. Corrugados Santa Ana S.A. tel: 282-77-66 XIII. MYLY de Centroamérica S.A Telefax: 228 – 2575 Yamber S.A Tel: 243 – 1500 Cyrus Internaconal S.A Tel: 223 - 7772 Manejo e Industrialización del Plátano Cuadro 3. Empresas metalmecanicas que fabrican líneas para procesar Alimentos Empresa Contacto Dirección TAINEA Eduardo Alfaro Curridabat tel: 272-1355 TERMOMECÁNI CA Gerardo Villalobos La Uruca tel: 231-01-98 TIMSA Marvin Murillo Heredia tel: 238-28-63