"# IN$RODUCCI%N En el siguiente informe se trabajó con manzanas variedad Royal rodajadas con un peso (500, 1000 y 1500 g) y un tamao de grosor (0!"5, 0!5 y 0!#5 cm) espec$ficos, adem%s de contar con jarabe o alm$bar a base de e&tracto de ma$z morado con diferentes tratamientos (adición de az'car, agua, sal y lactato de calcio en distintas cantidades)! ara nuestros tratamientos (10 y 11) se trabajó con alm$bar a con *55 y *++!5 g de agua, *55 y *++!5 g de e&tracto, 1#!- y 0 g de sal, y 5.0! y ### g de az'car, respectivamente para cada tratamiento! /abe resaltar la utilización de un peso inicial de 500 g de manzana con un tamao de grosor de 0!"5 cm! El resultado fue una clara disminución de los sólidos del alm$bar y, a la vez, un aumento de los mismos en las rodajas de fruta, con oscilaciones en los valores respectivos durante un tiempo total de 1. oras apro&imadamente! e obtuvo un rendimiento final (2) de .#!+ y .*!1 para los tratamientos 10 y 11, respectivamente!
O'(E$I)OS 3 4btener el rendimiento en rodajas de manzana para el proceso de osmodesidratación! 3 Estudiar, gr%ficamente, la cintica de la osmodesidratación de la fruta y el alm$bar utilizado! 3 6nalizar las caracter$sticas otorgadas por cada tratamiento dado luego del proceso de desidratación osmótica!
*# RE)ISI%N 'I'LIOGR+FICA 3.1. Deshidratación Es el proceso m%s utilizado para la conservación de alimentos! Este proceso se a sido utilizado desde la preistoria por7ue otorga una mayor vida en los productos! El desarrollo de la industria de desidratación se ab$a asociado 'nicamente con la alimentación de soldados en la guerra8 sin embargo este enfo7ue a ido cambiando poco a poco asta llegar a un consumidor est%ndar! 9urante el proceso de desidratación se elimina agua del alimento y se alcanza una mayor protección microbiológica, as$ como el retraso de mucas reacciones indeseables! uede disminuir costos de empa7ue, de manejo y almacenaje, por7ue disminuye el peso del alimento y su volumen( Ruben 6!, "010)!
TABLA N° 1: Humedad promedio de frutas y hortalizas en estado fresco y deshidratado
3.2. Difusión Es el acto por el cual, dos cuerpos en contacto, se van mezclando lentamente por si mismos!Este fenómeno es debido a la energ$a cintica 7ue tiene las molculas, por las cuales se allan continuo movimiento! 3.3. Ósmosis Es el fenómeno de difusión de l$7uidos o gases, a travs de una sustancia permeable para algunos de ellos! i un compartimiento de agua pura se separa de una disolución acuosa por medio medio de una membrana r$gida y permeable al agua, pero impermeable a los solutos, abr% un paso espont%neo de agua desde el compartimiento 7ue contiene agua pura acia el 7ue contiene la disolución! :a transferencia de masa se puede detener aplicando a la disolución una presiónn adem%s de la presión atmosfrica! El valor de esta presión adicional necesaria para detener el paso de agua recibe el nombre de presión osmótica de la disolución (;/6 "00")!
IMAGEN N° ": roceso de ósmosis 3.4. Deshidratación osmótica la desidratación osmótica es una tcnica 7ue aplicada a frutas y agua desde el producto acia la solución, junto con sustancia naturales ( az'cares, vitaminas, pigmentos) y en sentido opuesto, solutos de la solución acia la fruta o verdura! en consecuencia el producto pierde agua, gana sólidos solubles y reduce su volumen!( piazzi ?asceroni, "001)! 3.5. Aente osmótico Es la sustancia utilizada para promover la fuerza impulsora osmótica8 debe ser no tó&ica y poseer sabor agradable! ara seleccionarla se debe considerar tres factores principales!:as caracter$sticas sensoriales del producto a desidratar, el costo del agente y el peso molecular del agente (Rubn 6!, "010)!
TABLA N°2: Agentes osmóticos agentes osmóticos m%s utilizados
agentes osmóticos menos utilizado ( costo)
cloruro de sodio
lactato de sodio
sacarosa
polietilenglicol
jarabe de ma$z con alta concentración de fructosa
case$na
glicerol
glutamato monosódico
@AEBE > Ruben adolfo sierra garcia,Cuatemala !"010!
TABLA N° 3: Ventajas de algunos agentes osmóticos
3.! "umedad re#ati$a e define como la razón de la presión de vapor de agua presente en ese momento, con respecto a la presión de saturación de vapor de agua a la misma temperatura!
,# MA$ERIALES - M.$ODOS ,#"# MA$ERIALES 4.1.1. MATE!A "!MA E !#$%M&$ 3 3 3 3
?anzana (" pociones de .0 y 51+ g para 10 y 11) 6z'car (5.0 y ### g) 6gua (*55 y *++!5 g) E&tracto de ma$z morado (*55 y *++!5 g)
3 3 3 3
al (1# y 0 g) Dcido c$trico ?etabisulfito de sodio :actato de calcio 4.1.'. E(%!"&$ E !#$T%ME#T&$
3 3 3 3 3 3
alanza anal$tica alanza /ocina Refractómetros (0 a *", *0 a -0F y -0 a .0F ri&) Rodajadera 9escorazonador 4.1.). MATE!A*E$
3 3 3 3 3
l%sticos de polietileno andejas de pl%stico aldes de pl%stico (1 gal) /ucillos (") /ucaras de madera (")
,# M.$ODOS % Determinación de #os só#idos tota#es &'T( en #a fruta El an%lisis de contenido de en la manzana se realizó mediante la utilización de refractómetros con mediciones de 0=*"F, *0=-0F y -0=.0F ri&! :a calibración fue a base de agua destilada (tambin se utiliza bidestilada)! e recomienda 7ue la visualización tenga una buena iluminación al momento de la observación! % Determinación de #os só#idos tota#es &'T( en e# )ara*e El an%lisis se realizó con refractómetro de medidas de 0=*"F ri& y *0=-0F ri&! :a calibración es a base de agua destilada (debido a 7ue el agua posee 0F ri& de medida por7ue no ay presencia de az'cares en l)! 6adiendo unas cuantas gotas del producto se puede medir los Fri&! % Determinación de #a anancia de 'ó#idos 'o#u*#es &''( en #a fruta + ,-rdida de '' en e# )ara*e ara realizar la determinación tanto de los sólidos ganados (C) de la fruta como los perdidos () del alm$bar (jarabe) se ace de uso de la siguiente ecuación>
CG(?=?o) C> ólidos ganados por la fruta! m> masa de la fruta en un tiempo HtH!
mo> masa inicial de la fruta! G(=o)<o 9onde> > ólidos perdidos por el jarabe! > masa del alm$bar en un tiempo HtH! o> masa inicial del jarabe!
% Determinación de# rendimiento roda)afruta entera El rendimiento del producto con respecto a la fruta entera se determina mediante la siguiente relación> 2 RendimientoG
masarodajas x 100 masa fruta entera
,#*# ME$ODOLOG/A ❖
"roceso de &smodeshidratación
a! esado > ara poder observar al final de la e&periencia los rendimientos de la fruta, para nuestro caso estos pesos son apro&imadamente 500 g! +. $elección y clasificación, or medio de la selección podemos descartar a7uellas frutas 7ue no estn en buenas condiciones para la e&perimentación, sean estos defectos el mal estado de madurez, presencia de caracter$sticas de mala calidad! En este caso la materia prima a seleccionar es la manzana de variedad Royal! c. *a-ado y desinfección, e ace uso del agua potable para retirar cual7uier part$cula e&traa! or lo general se realiza por inmersión o aspersión! :uego, la fruta se sumerge en una solución de ipoclorito de sodio (lej$a) de 0!05 a 0!"2 por un periodo de 5 minutos! d. $ecado, or los general este proceso se realiza con ventiladores de manera industrial para 7ue entre a los pró&imos tratamientos de la manera m%s limpia! e. ortado y re+anado, e ace un cortado calibrado con un espesor medido, apro&imadamente 0!"5 cm, dando as$ la forma m%s omognea posible para los futuros an%lisis! f. !nmersión en sol. antio/idantes, ara evitar la o&idación de las muestras (tajadas) se sumerge en soluciones de %cido ascórbico y %cido c$trico al 52 respectivamente por un periodo de 5 minutos (@oto BF ")!
g. !nmersión en sol.meta+isulfito, e escurren las muestras previamente antes de sumergir en una solución de metabisulfito al 52, cumpliendo as$ una función de antio&idante y de conservante para la muestra de tajadas de manzana (@oto BF *)! h. "reparación del jara+e, :a preparación es simple , lo 'nico 7ue var$a es el uso de la sal y
0# RESUL$ADOS - DISCUSIONES 0#"# RESUL$ADOS
$ratamieto
Es1esor 2cm3
+cido c4trico
+cido ascór5ico
Meta5is78# de sodio
E9tracto ma4!
A!car 2;3
Sa7 2;3
C7orro de ca7cio
2<3
2<3
2<3
morado 2;3
2;3
"=
0,25
0!5
1
0
*55
5.0!
1#!-
".!5"
""
0,25
1
"
0!"5
*++!5
###
0
0
$A'LA N° ,: @actores de procesos o valores independientes (@AEBE> Elaboración propia) $ratamieto $iem1o 2h3
'ri9 8rta
'ri9 >ara5e
Gaacia SS 8rta
P?rdida SS >ara5e
Frta etera 2;3
Frta roda>as 2;3
Redimieto 2<3
0
0
."
#.
.#!*5##"*5+
"=
0
1!+
-*!5
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0!5
"#!5
*+!+
0!+5+10+1 =0!*++.#-
."
#.!+5+1
.#!5*"1*5#.
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1
*#!-
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1!50505 =0!++1.
."
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.#!-#0+15#
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*+
1!1*51*51 =0!015#5
."
+0!1*51
.#!5++"1
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+0!+*#+
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+0
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""
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*!.
0!#"0##." =0!*+##1.
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."!+0*"*."*
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1!1".+#01 =0!*50++
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1!1"+5#1 =0!".+"5
51+
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""
*
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1!"+5#1* =0!*#+.#
51+
+1!"+5#
."!.1"*000-
""
1.!1-#
-!
*5!"
"!01".+#0 =0!*+"5-
51+
+"!01".
.*!05"#00"
0
0
$A'LA N° 0: 9atos evaluados de la cintica de osmodesidratación de manzana (10 y 11) (@AEBE> Elaboración propia)!
❖
Ejemplo de c%lculos>
'ó#idos anados &'/( + ,erdidos &'0( en concentración ,ara un t.5 h "ara T10, C (0!5)G("#!5=1!+)<1!+ SG 2=#0h3@=#0"="=
(0!5)G(*+!+=-*!5)<-*!5 SP 2=#0h3@B=#*6, "ara T11, C (0!5)G("-!5=15,)<15! SG 2=#0h3@=#&=&& (0!5)G(*!.=5#)<5# SP 2=#0h3@B=#*"&
GR+FICO N° ": /intica de osmodesidratación> 6umento de Fri& en fruta rodajada ( azul) y disminución de Fri& en jarabe (rojo) (10)!
GR+FICO N° &: /intica de osmodesidratación> Canancia de en fruta rodajada (azul) y prdida de en jarabe (rojo) (10)!
GR+FICO N° *: /intica de osmodesidratación> 6umento de Fri& en fruta rodajada (azul) y disminución de Fri& en jarabe (rojo) (11)!
GR+FICO N° ,: /intica de osmodesidratación> Canancia de en fruta rodajada (azul) y prdida de en jarabe (rojo) (11)! $ratamieto
$iem1o de ei7i5rio
'ri9 de ei7i5rio e 8rta
"=
1.!1-#
#!"
""
1.!1-#
-!
Gaacia de Só7idos So757es e 8rta
'ri9 de ei7i5rio e >ara5e
Gaacia de Só7idos So757es e >ara5e
Redimieto roda>ado 2<3
2,18918 92
*.
0,3858267 7
97,80268073
2,01298 70
*5!"
0,3824561 4
93,0527002
$A'LA N° 6: Iariables respuesta o variables dependientes (@AEBE> Elaboración propia)! 0# DISCUSIONES ➔
:os resultados muestran una tendencia oscilante de la cintica de la osmodesidratación, tanto para la fruta rodajada (manzana) como para el jarabe o alm$bar! :a fruta gana consistencia debido a la ganancia de sólidos totales, mientras 7ue el jarabe pierde materia seca producto de la ósmosis de las clulas de la fruta! 6s$, :eJicKi et al! ("001) citado por /astelló et. al., "00. observaron 7ue la tasa de respiración del tejido de la manzana disminuyó cuando el contenido de materia seca aumenta! in embargo, se detectó una mayor tasa de respiración (en trminos de generación de /4") en rebanadas de mango osmóticamente desidratadas en una solución de sacarosa al -5L ri& durante *0 minutos, la aplicación de presión de vac$o (ovar et al!, "001 citado por /astelló et. al., "00.)!
➔
e puede observar una mayor retención de sólidos totales en el tratamiento 10 (10) partiendo de un rendimiento de .#,*5## a .#!+0"#2 (6:6 BF 5), con una diferencia de casi 0!528 a comparación del tratamiento 11 (11) 7ue muestra una variación de apro&imadamente 0!2! Esto se debe a la adición de /alcio al tratamiento con mayor variación de porcentaje! :os estudios muestran 7ue el /alcio se re7uiere para mantener la firmeza por reticulación de la pared celular y las laminillas intermedias de pectina (Crant et al , 1.#* citado por /astelló et al , "00.), la estabilización de las membranas celulares y
➔
i bien el an%lisis sensorial no se dio en esta pr%ctica, estudios muestran 7ue la adición de cloruro de /alcio, a diferencia del lactato de /alcio, en la osmodesidratación de melones frescos cortados se da una diferencia en el amargor, adem%s de la te&tura! :una=Cuzm%n y arrett, "000 muestran 7ue los resultados con 12 en inmersión utilizando sal de /alcio mantienen la firmeza en melones frescos y cortados! in embargo, inmersiones en cloruro de calcio imparten amargura, mientras 7ue inmersiones en lactato de calcio no!
➔
:a velocidad de prdida de peso en el tratamiento 10 y 11, apro&imadamente 1. oras despus de aber llegado a un bri& de e7uilibrio8 en cada intervalo de tiempo las velocidades de prdida y
➔
:os Fri& de e7uilibrio en la fruta de manzana con 10 y 11, despus de 1. oras apro&imadamente de tratamiento de este por el proceso de osmodesidratación, fue de #," y -, respectivamente resultando mayor ganancia de sólidos solubles totales en el tratamiento 10, esto se debe principalmente por la adición de la sal y el lactato de calcio 7ue son agentes osmóticos (%+en A.$5 '010 ),la osmolaridad ser% mayor si el peso molecular del compuesto es m%s bajo y su capacidad ionizante es alta como el caso de cloruro de sodio 7ue pesa 5+ g
osmosida, es decir, eliminan mayor cantidad de agua del interior de la membrana celular del fruto (6:6 BF )! ➔
:uego de la desidratación osmótica, el jarabe ad7uiere y conserva el aroma, color y sabor propio del ma$z morado! pero e&isten ciertas desventajas en el proceso de la reutilización de este jarabe, sin embargo *opez 6.12375 recomienda 7ue este producto puede ser 'til en otro procesos de osmodesidratacion, con previa concentración , o 7ue sirvan como edulcorantes de otros tipos de productos nctares, refrescos, mermeladas y dulces para as$ disminuir la prdidas económicas y aumentar las ganancias!
➔
9urante el proceso de la osmodesidratación es importante 7ue la relación fruta jarabe debe ser baja ,se puede presentar dilución del jarabe por el agua 7ue sale del interior de la fruta y esto podr$a influenciar en la velocidad de desidratación! eg'n Anne V.5 judit 85 9illiam. M5 !+is5 (uintero5 '004 la relación de fruta jarabe debe ser 1> respectivamente esto nos permitir% observar de manera objetiva el comportamiento de la aJ! para nuestro caso la relación fruta* con un jarabe de Fri& -*!# en el 10 y un ri& de 5# del 11 donde abr% mayor descendencia de aJ en el 10 ya 7ue e&iste mayor concentración de az'cares!
6# CONCLUSIONES 3 ara llevar a cabo el proceso de osmodesidratación fue necesario realizar varios tratamientos para establecer la cantidad y entre 7ue rangos se van a trabajar las variables, tipo de jarabe, tipo de solutos a usar, tamao de rodaja , para as$ obtener de manera m%s sencilla las caracter$sticas espec$ficas del diseo e&perimental y los procedimientos 7ue debemos seguir! 3 :a osmodesidratación y su posterior secado cambian las caracter$sticas de la superficie del alimento, debido a la gran concentración de sólidos en las capas contiguas a la superficie, originando una especie de envoltura resistente de la manzana=variedad Royal! 3 En las condiciones en 7ue se desidrataron las manzanas, sus propiedades f$sicas y 7u$micas sufrieron cambios, ya 7ue el cambio de temperatura, prdida de umedad y la consecuente concentración de solutos, influyen sobre los minerales y las fibras presentes en la manzana! 3 El desarrollo del e&perimento a una temperatura ambiente y la adición de antio&idantes favoreció la conservación de aromas y sabores propio de la manzana! 3 9e acuerdo a los resultados se concluye 7ue la velocidad a la 7ue se retira el agua es muco mayor en la desidratación osmótica 7ue en el secado con aire caliente, ya 7ue durante la osmodesidratación el agua no necesita cambiar de fase!
# 'I'LIOGRAF/A ➢ ➢ ➢ ➢
6R9;:E ?4BE, C! (1..-)! esis Evaluación tecnológica del procesamiento de peras enlatadas en alm$bar! %ni-ersidad #acional :orge 6asadre ;rohmann! @E::4P, ! (1..)! ecnolog$a del procesado de alimentos, rincipios y pr%cticas! rimera Edición! Editorial Acri+ia! Qaragoza! Espaa! /6R:EO, ! (1.+#)! ecnolog$a de alimentos! rimera Edición.Editorial *lM%$A! ?&ico! 6CA;:6R !, ?E9:;/4 /! (1..*)! :os beneficios y el uso de la tecnolog$a de postcoseca! !nforme
➢
➢ ➢ ➢ ➢
➢
6BSB;?4 ("00")! :a aplicación del fenómeno de ósmosis en la desidratación de frutas! %ni-ersidad #acional de olom+ia! Revisado el 1 de diciembre de "01! 9isponible en> ttp>< 1"5! 6R6, ?!, 6! /;R6 y !@;4 ("001)! Effect of osmotic solution concentration, temperature, and vacuum impregnation pretreatment on osmotic Kinetics of apple slices! @ood ci! ecnol ;nt! #(5)! 51=5-! :AB6=CAQ?DB, ;! y 6RRE, 9! ("000)! /omparison of calcium cloride and calcium lactate effectiveness in maintaining self stability and 7uality of fres=cut cantaloupes! "osthar-est 6iology and Technology 12! ag! -1=#"!
# ANEOS #"# Fi;ras e im;ees
FO$O N° ": 9escorazonado de manzana
FO$O N° &: ;nmersión de manzanas en soluciones %cidas
FO$O N° *: ;nmersión en metabisulfito de sodio (11)
FO$O N° ,: reparación del jarabe (alm$bar)
FO$OS N° 0 H 6: Escurrido de los tratamientos 10 (iz7!) y 11 (der!)
FO$O N° : 6lm$bar preparado para 10
FO$O N° : ;nmersión de las rodajas en el alm$bar # Art4c7os re7acioados 3 :E?A, 4!8 ADREQ, @! y C6:I; I!, V! ("010)! Efecto del uso de alginato y cloruro de calcio (/a/l") en la desidratación osmótica de la manzana (Malus domestica 6or=h variedad 6nna! e-ista >psilon #? 1@. "g. 141B14C. Revisado el 1 de diciembre de "01! 9isponible en> ttp><