PRACTICA Nº 2 DESHIDRATACION DESHIDRATACION DE ALIMENTOS (Sólidos y Líquidos) OBJETIOS!
Conocer el proceso de eliminación de H 2O de los alimentos líquidos y sólidos.
Determinar la velocidad de deshidratación de alimentos sólidos y líquidos.
Determinar el coeficiente de difusión.
"#NDAMENTO! D$s%id&''ió* d$ Ali+$*os! El seca secado do es uno uno de los los méto método doss más más anti antiu uos os util utili! i!ad ados os por por el hom hom"re "re para conservación de alimentos. #odos #odos los ranos y los cereales son conservados por secado. $lu $luna nass fruta frutass y hort hortal ali! i!as as tam" tam"ié iénn son son cons conser erva vada dass por por este este méto método do el cual cual difícilmente requiere de esfuer!os humano si se reali!a naturalmente. El uso de calor calor para para secar alimentos fue puesto en marcha por muchos hom"res del nuevo y vie%o mundo. &ero no fue sino hasta '()* que se inventó el cuarto de deshidratación de aua caliente +',* -/ so"re ta%adas deladas de hortali!as. 0a deshidrataci deshidratación ón implica implica el control so"re las condiciones climatolóicas dentro de la cámara o el control control de de un micromedio circulante. Esta técnica enera una ran venta%a en los cuales los alimentos secos y deshidratados son más concentrados que cualquier otra forma de productos alimenticios preservados1 ellos son menos costosos costosos de producir producir el tra"a%o requerido tra"a%o requerido es mínimo1 el equipo de proceso es limitado. limitado. Hay fuer!as "iolóicas y químicas que act3an so"re el suministro de alimentos que el hom"re desea. hom"re desea. El hom"re controla hom"re controla las fuer!as químicas del alimento deshidratado con el empaque y ciertos aditivos químicos.
0as fuer!as "iolóicas son controladas reduciendo el contenido de aua li"re y por calentamiento. &ara ser el sustrato adecuado para el desarrollo de microoranismos1 reduciendo el contenido de aua li"re1 aumentando con eso las presiones osmóticas1 el crecimiento micro"iano puede ser controlado. 0a eliminación de aua en los alimentos es un fenómeno físico muy com3n en la 4ndustria $limentaría y se conoce con el nom"re de deshidratación. Este fenómeno se reali!a como consecuencia de la incorporación de Enería +calor/ a un medio deshidratado que eneralmente es el aire1 el cual al estar en contacto con el alimento a"sor"e el aua de la superficie del alimento. El aire a"sor"erá mas aua cuando tena altas #emperaturas y su contenido de Humedad será muy "a%o. 0a temperatura de deshidratación +aire/ varía de acuerdo al tipo de alimento y a su composición1 pero el rano esta comprendido entre *, y (, -C. 0a eliminación del aua del alimento se reali!a en la mayoría de los casos a través de dos periodos de deshidratación cuyos nom"res son5
&eriodo de deshidratación a velocidad constante5 ocurre durante la eliminación del aua li"re1 fácil de eliminar del producto. Este periodo termina cuando el producto alcan!a la humedad crítica.
&eriodo de deshidratación a velocidad decreciente5 corresponde ala eliminación del aua del interior del alimento a través del fenómeno de difusión +despla!amiento del aua del centro de la superficie del producto de%ando espacios li"res que son definidos por la porosidad del producto deshidratado/
Estos periodos de velocidad de deshidratación se o"tienen en la rafica de periodo de humedad versus tiempo.
Humedad de Equili"rio5 donde el producto no pierde ni ana aua. 0a cantidad de aua evaporada es iual a la cantidad de aua condensada. $ partir de la rafica de perdida de humedad se pueden o"tener otras raficas con velocidad versus tiempo.
0a velocidad de deshidratación en alimentos depende de muchos factores5 0a temperatura del aire1 la humedad del aire1 las dimensiones eométricas del producto entre ellas el espesor1 área y volumen1 la humedad inicial del producto1 la dirección del flu%o de aire con respecto a la posición de los te%idos del alimento1 etc.
Ti,os d$ d$s%id&''ió*!
Desecación por arrastre. 6ecaderos de t3nel. 6ecaderos de pulveri!ación1 de lecho fluidi!ado y neumáticos.
Desecación por cam"io de estado5 6ecaderos de tam"or.
Desecación en estado conelado5 0iofili!ación. Ciclo de liofili!ación
MATERIALES - METODOS
7uestras líquidas
7uestras sólidas
Deshidratador5 utili!a como fuente de enería rayos infrarro%os a temperaturas de '*, a 2*, -C y determina el contenido de humedad de un alimento.
8ela para esta"lecer las dimensiones eométricas del producto.
Cuchillo.
iltro.
PROCEDIMIENTO
&reparar la muestra dando una forma eométrica de 2 9 2 9 ,.* cm.
Colocar la muestra en el plato de aluminio de tal manera que el peso este entre * y ', .
4niciar el proceso de deshidratación de acuerdo al manual y reistrar la temperatura1 la humedad y el tiempo del producto1 los intervalos se dan a partir de , minuto y cada * minutos.
8eistrar la Humedad1 &eso inicial1 #emperatura1 tiempo de secado y materia seca.
CALC#LOS!
:raficar Humedad versus #iempo y encontrar el valor de la Humedad Critica.
Determinación del coeficiente de difusión5
De la rafica Humedad versus #iempo encontrar velocidad de deshidratación en ramos de aua ; hora.
De la formula5
DONDE:
T' < temperatura aire seco Ts < temperatura de la superficie .H/ < calor de vapori!ación 01 < coeficiente de transferencia de masa. A
< área de producto.
Hs < humedad saturada H' < humedad del aire
&odemos calcular = y h
De la curva >?>c vs tiempo que corresponde al periodo decreciente
$sumir en valor de D +coeficiente de difusión/ y el valor5
DONDE:
.s .. &+
< densidad del sólido seco. <' < espesor o radio entre 2 de la muestra
3 < ,1'
Evaluar D en la ecuación5
Con el valor asumido de D.
RES#LTADOS - DISC#SION!
D$s%id&''ió* d$ Ali+$*o Sólido (B$'&&'1')
&eso 4nicial < )1 2@A r. $ncho < B1 ) cm.1
0aro < @1, cm.1
rea del producto < '*1 cm 2
Espesor < ,1* cm.
olumen < (1A cm B.
Humedad < B.'AF E;tracto seco < B.A2F Humedad 8elativa < *.(,F &eso final < *.),2 r. Densidad del sólido seco < )2 =?m B #emperatura "ul"o seco < (, -C #emperatura "ul"o h3medo < @@-C
TABLA DE LOS DATOS: Ali+$*o Sólido (B$'&&'1')
$loid'd d$ D$s%id&''ió* Ti$+,o (%&) ,
4 Hu+$d'd ,
(1&5 d$ '1u'3%o&') ,
,.,AB
'.'(
'@.,@
,.'(
B.'@
'A.A@
,.2*,
*.2A
2'.'2
,.BBB
(.@)
22.@(
,.@'(
).*(
22.)A
,.*,,
''.(
2B.B@
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2B.*,*
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2B.@A
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2B.BAA
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2'.B*
2B.2),),)'
'.,,,
2B.',
2B.'
'.,AB
[email protected]
22.)@()2B
'.'(
2.**
22.(*('@2)
'.2*,
2A.2*
22.
'.BBB
2).A)
22.@'(*
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B'.*,
22.2B*2)@'
'.*,,
BB.,,
22
'.*AB
B@.(2
2'.)2A@2''
'.*
B.'A
2'.(2)(2)(
D$s%id&''ió* d$ u* Ali+$*o Líquido (Ju1o D$ P','y')
&eso 4nicial < *.BB( r. olumen < *.(BA ml o cm B Espesor < @ cm
$ncho < B.* cm
0aro < ,.@''( cm
Humedad < ',.AB F E;tracto seco < A2B.'@ &eso final < ,.2* r. Densidad del sólido < ,. r?cm 2
$loid'd d$ Ti$+,o (+i*)
4 Hu+$d'd
D$s%id&''ió* (1&5 d$ '1u'3%o&')
666
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,
*
(.('
)2.*2
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',2.'2
'*
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',*.*2
2,
B*.BB
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@@.B,
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(,.@2
',*.B
@*
().,A
',*.@@
*,
A.'*
',B.BA
**.'
A).'(
)(.',
75 8R9"ICA H#MEDAD S TIEMPO! Humedad vs Tiempo (en sólidos y líquidos) 100 90 80
d a d e m u H %
70 60 50 40 30 20 10 0 0
0.5
1 SOLIDOS
Tiempo (hr)
1.5
2
LIQUIDOS
Eu'io*$s d$ l' 1&':i'! Para Sólidos:
y < G22522;; B(.2AA
Para Líquidos:
y < G7<75=> ; )@.2'A
25 8R9"ICA ELOCIDAD DE DESHIDRATACION S TIEMPO! VELOCIDD DE DE!HID"TCIO# V! TIE$%O (en sólidos y líquidos) 120 ) r 100 h d a a 80 d u i ' & a 60 o l e e d 40 V r ' 20 (
0 0
0.5
1 Tiempo (hr) Sólidos
Líquidos
1.5
2
?5 OPERACIONES REALI@ADAS! '5 P'&' Ali+$*os Sólidos!
La velocidad de deshidratación 5 22.2B@ r de H 2O?hora Calcular K ! h:
Donde:
D?d < 22.22@ r de aua?hr
<5 '*1 cm2 < '.*9',GB m2
#a
< (,-C
#s
< @,-C
Hv
< 2', %oules?r.
Ha
< ,.,*
Hs
< ,.2*
DE TABLAS
Asu"ir un valor de D #coe$iciente de di$usión% en la ecuación:
Con el valor hallado de =.
Donde:
D
< ,.,,'
s
< ,.)2 r?mB <'
r m
< ,.,,*?2 < ,.,,2* m
=
< (.'B29',@
Evaluar D en la ecuación:
Con el valor asumido de D. Donde:
D
< ,.,,'
< '2.A* h
r m
< ,.,,*?2 < ,.,,2* m
5 P'&' Ali+$*os Líquidos!
La velocidad de deshidratación 5 ','.AB r de H 2O?hora Calcular K ! h:
Donde:
D?d < ','.A r de aua?hr
< '.@@ cm2 < '.@@9',G@ m2
#a
< (,-C
#s
< @,-C
Hv
< 2', %oules?r.
Ha
< ,.,*
Hs
< ,.2*
DE TABLAS
Asu"ir un valor de D #coe$iciente de di$usión% en la ecuación:
Con el valor hallado de =.
Donde:
D
< ,.,,'
s
< B.,2@ r?mB <'
r m
< ,.,,@?2 < ,.,,2 m
=
< B.*BA9',
Evaluar D en la ecuación:
Con el valor asumido de D. Donde:
D
< ,.,,'
< '2.A* h
r m
< ,.,,?2 < ,.,,2 m
CONCL#SIONES!
6e pudo conocer el proceso de eliminación de H 2O de los alimentos líquidos y sólidos.
6e diferencio la definición de deshidratación y contenido de humedad en alimentos.
En la rafica ' o"servamos que los sólidos tienen una humedad crítica y los líquidos no lo tienen.
En la rafica 2 los alimentos sólidos se deshidratan mas rápido que los alimentos líquidos de"ido a la mínima cantidad de aua que contiene.
BIBLIO8RA"IA!
E00O>61 &.5 #ECIO0O:J$ DE0 &8OCE6$DO DE 0O6 $047EI#O65 &rincipios y prácticas1 $cri"ia1 6.$. +'))@/.
http5??KKK.directoalpaladar.com?autor?velsid
http5?KKK.monorafias.com?tra"a%o(?alim?alim.shtml
http5?KKK.KiLipedia.com?deshidrataciónalimento
