Informe de Deshidratacion de Frutas Durazno

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

INTRODUCCION El proceso de deshidratación osmótica es frecuentemente aplicado para conservar la calidad y estabilidad de frutas y hortalizas, sin tener pérdidas considerables en compuestos aromáticos; además de que puede ser utiliza-do como una operación previa en el secado y la liofilización, reduciéndose así los costos energéticos. La deshidratación osmótica de alimentos incluye dos tipos de transferencia de masa: la difusión del agua del alimento a la solución y la difusión de solutos de la solución al alimento. En el primer tipo, la fuerza con-ductora de la transferencia de masa es la diferencia de presión osmótica, mientras en la segunda es la diferencia de concentraciones (Barbosa-Canovas, 2000). Es un tratamiento de eliminación parcial de agua, donde se sumerge la materia prima en una solución hipertónica que tiene una alta presión osmótica y baja actividad de agua, siendo la fuerza impulsora para que el agua del alimento se di-funda en el medio, originándose así una transferencia de masa desde la región de mayor concentración hacia la de menor concentración En los productos deshidratados osmóticamente la mayor resistencia a la transferencia de masa se localiza en la membrana celular semipermeable la cual depende de las características y morfología de los productos; y a través de la cual es posible la transferencia de agua, sales, y azucares naturales (glucosa y fructosa). Las variables de proceso, que son: la concentración de la solución osmótica, el tipo de soluto, la temperatura, la presión, los tiempos de residencia, la geometría y el tipo de tejido, han sido estudiadas extensamente, ya que todas tienen una considerable influencia en la velocidad de la transferencia de masa. El aumento de la temperatura en el sistema va a producir cambios en la permeabilidad de la membrana celular y en la fluidez de la solución osmótica. Cuando se aplica una presión de vacío se favorece el proceso de transferencia de masa ya que permite retirar los gases ocluidos en espacios intracelulares, característicos del tejido parenquimatoso, y ser ocupados por la solución osmótica, incrementando el área disponible para a transferencia de masa. La concentración de la solución afecta a la cinética de la deshidratación, ya que si se mantiene el gradiente de concentraciones, se favorece la velocidad de transferencia.

EXTRACCION DE ALMIDON DE CAMOTE

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OBJETIVO: 

El objetivo principal es deshidratar osmóticamente frutos de papaya, fresa, pera, piña fresca usando agentes osmodeshidratantes tales como: sacarosa, miel de abejas, azúcar invertido.

MARCO TEORICO: DESHIDRATACIÓN OSMOTICA La Deshidratación Osmótica (DO) es una técnica que aplicada a productos frutihortícolas permite reducir su contenido de humedad (hasta un 50-60 % en base húmeda) e incrementar el contenido de sólidos solubles. Si bien el producto obtenido no es estable para su conservación, su composición química permite obtener, después de un secado con aire caliente o una congelación, un producto final de buena calidad organoléptica.

FUNDAMENTOS DE LA DESHIDRATACIÓN OSMOTICA DIRECTA Con el objeto de definir la ósmosis, es preciso definir antes la difusión. Esta última es el acto por el cual, dos cuerpos en contacto, se van mezclando lentamente por sí mismos. Este fenómeno es debido a la energía cinética que tienen las moléculas, por la cual se hallan en continuo movimiento. Un ejemplo es el caso cuando se colocan en un recipiente cristales de sal de cocina y suavemente se añade agua que los cubra. Al poco rato los cristales espontáneamente forman una solución cada vez más homogénea, es decir, la sal termina por repartirse uniformemente entre las moléculas de agua. La OSMOSIS es el fenómeno de difusión de líquidos o gases, a través de una sustancia permeable para alguno de ellos.


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Si un compartimento de agua pura se separa de una disolución acuosa por medio de una membrana rígida permeable al agua, pero impermeable a los solutos, habrá un paso espontáneo de agua desde el compartimento que contiene agua pura hacia el que contiene la disolución. La transferencia de agua se puede detener aplicando a la disolución una presión, además de la presión atmosférica. El valor de esta presión adicional necesaria para detener el paso de agua recibe el nombre de PRESION OSMOTICA de la disolución. De lo anterior se puede deducir que a mayor concentración de solutos en un compartimento, que puede ser una célula, mayor será la presión osmótica que posea, es decir mayor será su capacidad de absorber agua de la solución más diluida, de la cual está separada por la membrana permeable al agua.

2.2.3. EMPLEO EN LA DESHIDRATACION OSMOTICA EN FRUTAS. La aplicación del fenómeno de ósmosis en la deshidratación de frutas se puede lograr debido a que un buen número de frutas, como es el caso de la fresa, papaya, mango o melón entre otras, cuentan con los elementos necesarios para inducir la osmosis. Estos elementos corresponden a la pulpa, que en estas frutas consiste en una estructura celular más o menos rígida que actúa como membrana semipermeable. Detrás de estas membranas celulares se encuentran los jugos, que son soluciones diluidas, donde se hallan disueltos sólidos que oscilan entre el 5 a 18% de concentración. Si esta fruta entera o en trozos se sumerge en una solución o jarabe de azúcar de 70%, se tendría un sistema donde se presentaría el fenómeno de ósmosis. Los jugos en el interior de las células de la fruta están compuestos por sustancias disueltas en agua, como ácidos, pigmentos, azúcares, minerales, vitaminas, etc.


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Algunas de estas sustancias o compuestos de pequeño volumen, como el agua o ciertos ácidos, pueden salir con cierta facilidad a través de orificios que presenta la membrana o pared celular, favorecidos por la presión osmótica que ejerce el jarabe de alta concentración donde se ha sumergido la fruta. La presión osmótica presente será mayor en la medida que sea mayor la deferencia de concentraciones entre el jarabe y el interior de los trozos de la fruta. El efecto de esta diferencia se ve reflejado en la rapidez con que es extraída el agua de la fruta hacia el jarabe. El valor de esta diferencia en el ejemplo anterior permite que los trozos de fruta se pierdan cerca del 40% del peso durante cerca de 4 horas de inmersión.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE DESHIDRATACION. La reducción del peso de la fruta sumergida en la solución o jarabe concentrado durante un tiempo determinado, puede ser tomado como indicador de la velocidad de deshidratación.

Curva A: Reducción porcentual de peso (% WR) en función del tiempo , de las muestras de manzana en cubos sumergidos en una solución de sacarosa de 60 Bx. Curva B: Variación de la concentración ( en o Bx) del jarabe durante el proceso osmótico ( de Lerici et al ., 1977).


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La velocidad de pérdida de peso de una determinada fruta sucede inicialmente de manera más acelerada con un progresivo retardo a medida que avanza el tiempo de contacto con el jarabe. Las investigaciones adelantadas han determinado que existen varios factores que influyen en la velocidad de deshidratación. Estos factores están estrechamente relacionados con las características propias de la fruta y del jarabe, y de las condiciones en que se pongan en contacto estos componentes de la mezcla. Los factores que dependen de la fruta son: la permeabilidad y características estructurales de las paredes o membranas celulares: la cantidad de superficie que se ponga en contacto con el jarabe y la composición de los jugos interiores de la pulpa. La pulpa entera con cáscara, de características cerosas como la breva, al ser sumergida en el jarabe sufrirá una deshidratación más lenta que una fruta sin cáscara. Lo anterior se presenta por el " obstáculo " que constituye para la salida del agua, la cáscara que contiene sustancias de carácter aceitoso o ceroso. En recientes investigaciones se ha visto como con pretratamientos son sustancias que disuelven las ceras o la acción del calor (escaldado), se aumenta la permeabilidad de las paredes.

CARACTERISTICAS Y USOS DE LAS FRUTAS Y LOS JARABES OBTENIDOS. Las frutas obtenidas mediante esta técnica pueden tener diferentes características según el grado de estabilidad que almacenen. Este grado de estabilidad dependerá del nivel de deshidratación alcanzado durante la inmersión en el jarabe o por la aplicación de técnicas complementarias de conservación. Cuando se necesita un producto derivado de una fruta lo más parecido a la fruta fresca pero de alta estabilidad, se debe recurrir a complementar el producto mediante otras técnicas de conservación como el frío (refrigerado, congelado), el calor (escaldado, pasterizado) o los aditivos (sulfitado, sorbato, benzoato, ácido ascórbido).


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Generalmente mediante esta técnica se obtienen frutas que han perdido cerca del 40% de su contenido en agua, lo que las convierte en productos semi elaborados que no son estables a temperatura ambiente. En estas condiciones estas frutas pueden servir de materias primas semi elaboradas empleadas por otras industrias como pueden ser, la de pastelería, la láctea, la de pulpas para obtener concentrados. También se pueden emplear como productos estables a condiciones ambientales cuando han llegado a perder cerca del 70 % del agua, semejante a las uvas pasas, pudiéndose emplear como pasabocas solo o mezclados. Los jarabes usados y resultantes de la deshidratación también pueden ser utilizados como ingredientes de otros productos. En otros jarabes, luego de haber sido retirada la fruta, permanecen compuestos extraídos de la misma, que conservan las características de aroma, sabor y algo de color genuinos.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA OSMOSIS. Después de adelantar una serie de investigaciones durante los últimos años a nivel de laboratorio y algunos ensayos en Planta piloto, se ha logrado comprobar ciertas ventajas del proceso de deshidratación osmótica aplicado principalmente a frutas. Algunas de las ventajas logradas están relacionadas con la conservación de la calidad sensorial y nutricional de las frutas. El agua que sale de la fruta al jarabe de temperatura ambiente y en estado líquido, evita las pérdidas de aromas propios de la fruta, los que si se volatilizarían o descompondrían a las altas temperaturas que se emplean durante la operación de evaporación que se practica durante la concentración o deshidratación de la misma fruta mediante otras técnicas. La Ausencia de oxígeno en el interior de la masa de jarabe donde se halla la fruta, evita las correspondientes reacciones de oxidación (pardeamiento enzimático) que afectan directamente la apariencia del producto final.


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La deshidratación de la fruta sin romper células y sin poner en contacto los sustratos que favorecen el oscurecimiento químico, permite mantener una alta calidad al producto final. Es notoria la alta conservación de las características nutricionales propias de la fruta. La fruta obtenida conserva en alto grado sus características de color, sabor y aroma. Además, si se deja deshidratar suficiente tiempo es estable a temperatura ambiente (18 ºC) lo que la hace atractiva a varias industrias. La relativa baja actividad de agua del jarabe concentrado, no permite el fácil desarrollo de microorganismos que rápidamente atacan y dañan las frutas en condiciones ambientales. Esta técnica también presenta interesantes ventajas económicas, teniendo en cuenta la baja inversión inicial en equipos, cuando se trata de volúmenes pequeños a nivel de Planta piloto, donde solamente se requieren recipientes plásticos medianos, mano de obra no calificada, sin consumo de energía eléctrica y además los jarabes que se producen, pueden ser utilizados en la elaboración de yogurts, néctares, etc.) a fin de aprovechar su poder edulcorante y contenido de aromas y sabores de la fruta osmodeshidratada. Por otra parte el uso de azúcar (sacarosa) o jarabes y melazas tan disponibles en nuestro medio rural, con la posibilidad de su reutilización bien sea en nuevos procesos o para edulcorar otros productos la hace una técnica interesante. Entre las limitaciones que presenta esta técnica de ósmosis está que no a todas las frutas puede aplicarse. Por ahora solo se emplean las frutas que presentan estructura sólida y pueden cortarse en trozos. Tampoco se recomiendan las frutas que poseen alto número de semillas de tamaño mediano como la mora o guayaba. Algunas frutas pueden perder su poca acidez como el mango o la piña, aunque se puede corregir este inconveniente ajustando la acidez del jarabe a fin de que la relación de sabor ácido-dulce sea agradable al gusto. EXTRACCION DE ALMIDON DE CAMOTE

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Una característica en la operación de inmersión de la fruta en el jarabe es la flotación. Esto es debido a la menor densidad de la fruta que tendrá 5 a 6 veces menos brix que el jarabe y además a los gases que esta puede tener ocluidos. Cuando se intenta sumergir toda la masa de fruta dentro del jarabe se forma un bloque compacto de trozos que impiden la circulación del jarabe a través de cada trozo, con lo que se obtiene la ósmosis parcial de la fruta.

MATERIALES Y METODOS Muestra 

3 lt de agua hervida fría sin turbidez.



1 kg de duraznos en estado fisiológico.



10 gramos de ácido cítrico.



Agua destilada.

Materiales y equipos Cuchillos.





Tablero de picar.



Secador de bandejas.

Balanza.



Refractómetro.





Vasos de precipitación (1000ml).

Colador.



Pipetas




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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Selección y clasificación.- Se selecciona los duraznos que no presentan daños físicos, magulladuras u otros, tampoco deben estar malogrados.

Acondicionamiento: Para ello utilizaremos NaOH (soda caustica) (durazno: álcali ; 1:3), luego pasaremos a lavarlo con abundante agua fría, para luego agregarle ácido cítrico al 1% + NaHSO 3 0.01%. una vez neutralizado, procedemos a cortar, a sacar la pepa, cortar en trozos. alcali

durazno

(1:3) LAVADO

Pelado Quimico

NEUTRALIZACION

Acido

NaHSO3

cítrico 1%

0.01.%

TROCEADO


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Pesado : Luego del troceado, procedemos a pesar.

Preparación del Jarabe: para la preparación del jarabe procedemos a la preparación en una proporción de fruta : jarabe (1: 2.5 – 3) , de la cual del jarabe un 80% es azúcar. Ejemplo: W fruta = 679 g Jarabe = 679 x 2.5 = 1697,5 1697,5 …………… 100% X ………………. 80%

X= 1358 g de azúcar WH2O = 1697,5 – 1358 =339,5g

Pesado del azúcar

SorbatoK

Ac, citrico

0.08% agua

azúcar

Tº = 80 – 85 ºC t = 5 – 10 min


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Inmersión de fruta en el Jarabe: Luego de preparar el Jarabe en este caso de sacarosa, procedemos a añadir las frutas troceadas, y mantenemos en refrigeración.

Agregamos la fruta troceada

Filtrado : Pasado un tiempo( en este caso el Tiempo de inicio fue miércoles y tiempo final Lunes) , procedemos a medir el Brix (66 ºbrix) y luego empezamos a filtrar.

Secado: una vez ya filtrado se procede al secado, lo llevamos a una estufa a una Temperatura de 55 ºC por un tiempo de 12 horas.

Determinación de Humedad: M1 = Masa inicial del jarabe = 1696.74 g M2 = Masa final del jarabe = 1780g Mf = Masa final del durazno = 101 Ci = Concentración inicial del jarabe = 80 º brix Cf = Concentración final del jarabe = 66 º brix % P.P = Porcentaje de pérdida de masa de la fruta.

%P.P =

 

 


=

 

   

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FLUJO DE DESHIDRATACION OSMOTICA (DURAZNO)


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RESULTADOS:

PROCESO

BALANCE DE MATERIA Y MOVIMIENTO ENTRADA GANANCIA PERDIDA SALIDA

(%)

(%)

OPERACION PROCESO

RECEPCION

825

--------

---------

825

100

100

ESCALDADO

825

3000

3002

823

21.52

99.76

DESPEPADO

823

-------

146

677

82.26

82.06

NEUTRALIZACION

677

2525

2525

677

21.14

82.06

PREPARACION DE JARABE

677

1696.74

------

100

287.73

25.01

71.79

32.34

23.28

FILTRADO

2373.74 2373.74

LAVADO

593.74

--------

1780

-------

401.71

593.74 192.03

SECADO

192.03

-------

91.03

101

52.60

12.24

EMPACADO

101

------

--------

101

100

12.24

El rendimiento del proceso de deshidratación osmótica es 12.24 %

DISCUSIONES En la práctica realizada de la osmodeshidratacion se observaron que facilita un menor tiempo para el deshidratado. La influencia de la concentración y la temperatura de la solución osmótica en el proceso de deshidratación osmótica son muy importantes, aunque se puede decir que la variación en los valores de los coeficientes dependen también de los cambios en las propiedades del alimento por la aplicación del vacío y el cambio en temperaturas.


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CONCLUSIONES 

Se puede observar que la pérdida de agua y la ganancia de sólidos aumentan al incrementar el tiempo y la concentración de la solución osmótica.



Se tiene una mejora en la deshidratación de un alimento, como es el caso del durazno y se observa que es relativamente menor el tiempo, lo cual nos permite dar una solución en cuanto al deshidratado de un alimento en menor tiempo.

BIBLIOGRAFIA



Barboza G; Vega H, Deshidratación de Alimentos, Editorial Acribia S.A., Zaragoza – España, 2000, Págs. 27- 35, 130 – 135.

ALZAMORA, S., M. S. TAPIA, A. ARGAIZ and J. WELTI. 1993.

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Application of combined methods technology in minimally processed fruits. Food Res. Int. 26: 125. 

CASTRO, D., O. TRETO, P. FITO, G PANADES, M. NUÑEZ y C FERNÁNDEZ. 1997. Deshidratación osmótica de piña a vacío pulsante: estudio de las variables del proceso. Alimentaria (mayo):27 -32.

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http://posgrado.frba.utn.edu.ar/investigacion/tesis/MTA-2010-Rocca.pdf



http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S030428472005000200013&script=sci_arttext


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Informe de Deshidratacion de Frutas Durazno

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