Determinación de las propiedades termofísicas de papa ( Solanum Solanum tuberosum) nativa var. Aceituna deshidratada osmóticamente procedente de la provincia de Otuzco – departamento La Libertad. Determination of thermophysical properties and freezing curve of potato (olanum tuberosum! native var. osmotically dehydrated olives from the province of Otuzco " La Libertad department. Salazar palma Angel1, Vargas Uriol Yordin 1, Yupanqui Yupanqui Cruz Jhon1, Zavaleta Castillo Alexis 1 . Arteaga i!ano, "u#ert$ (1)
Escuela Escuela de Ingenierí Ingeniería a Agroind Agroindustri ustrial, al, Facultad Facultad de Ciencias Ciencias Agro Agropecuari pecuarias as
Universidad Nacional de d e Trujillo, Av. Av. uan !a"lo II s#n, Ciudad Universitaria, Trujillo. Trujillo. !er$. (%)&ocente
#$%&$' %l presente estudio tiene &omo 'inalidad determinar las propiedades termo'is&as de la papa variedad (A&eituna) apli&ando &omo pre*tratamiento el deshidratado osmoti&o +$- aCl /0/ /0/, , para para lo &ual &ual se real realiz izar aron on prev previo ioss anal analis isis is para para detr detrmi minar nar la 'orm 'ormaa ideal ideal de &ongela &ongela&io &ion, n, se experim experiment ento o &on tres tres tipos tipos de presen presenta& ta&ion ion +roda2 +roda2a, a, &u#o 3 2ulian 2uliana a teniendo &omo parametro de evalua&ion el pardeamiento enzimati&o. Se determino que la me2or presenta&ion la o#tuvo el &u#o, presentando &ara&teristi&as mas 'avora#les para nuest nuestro ross o#2e o#2eti tivo voss 'ina 'inale les. s. 4omand mando o &omo &omo re'e re'ern rn&i &iaa la pres present enta&i a&ion on del del &u#o, &u#o, se determinaron determinaron la siguientes siguientes propiedades5 propiedades5 densidad,hum densidad,humedad, edad, &ondu&tivida &ondu&tividad d termiva, termiva, &alor espe&i'i&o espe&i'i&o 3 &urva de &ongela&ion. &ongela&ion. 6a densidad densidad de la papa 'res&a 3 deshidratada deshidratada 'ue de ; 178 3 1$89 :g0m respe&tivam respe&tivamente ente , la humedad humedad es de 9.;$; 9.;$; en 'res&o 'res&o a 7<.8=; 7<.8=; - en deshidratado , la &ontidadu&tividad termi&a 'ue de .9=<3 .91$ >0m.: para papa 'res&a 3 osmodeshidratada respe&tivamente, el &alor espe&i'i&o en&ontrado 'ue de ;.;;3 $.=; :J0:g.:, mientras que la temperatura de ini&io de &ongela&ion en la &urva de &ongela&ion para papa pa pa 'res&a 3 ?@ 'ue de *.9 3 *1;.; C respe&tivamente. /ara determinar el tiempo de &ongela&ion de la papa de utilizaron los modelos de plan&B, nagaoBa 3 pham , siendo el modelos de pham el mas e'i&iente. /apa, densida densidad, d, humedad humedad,, deshid deshidrat rata&i a&in n osmti osmti&a, &a, &ondu&t &ondu&tivi ividad dad ala alabr bras as clav clave) e) /apa, termi&a, &alor espe&D'i&o, &urva de &ongela&ion.
A*+#A,+ 4his stud3 aims to determine the properties termo'is&as potato variet3 E?liveE as pre* treatment using osmoti& deh3dration +$- aCl F 0 F, 'or Fhi&h previous anal3zes Fere per'ormed to detrminar the ideal Fa3 to 'reezing, G Fill experiment Fith three t3pes o' presentation +sli&e, &u#e and 2ulienne having as parameter to evaluate the enz3mati& #roFning. Gt Fas determined that the #est presentation Fas o#tained #3 the #u&Bet, shoFing more more 'avor 'avora#l a#lee &hara &hara&t &ter eris isti ti&s &s 'or 'or our ulti ultima mate te goal goals. s. densi densit3 t3,, mois moistu ture re,, term termiv ivaa &ondu&tivit3, spe&i'i& spe&i'i& heat and 'reezing &urve5 4aBing 4aBing as named # 3 presentation o' the &u#e, the 'olloFing properties are detrminaron. 1H.79- to ;8.<; on 'resh deshidtado. 4he densit3 o' 'resh and dried potatoes Fas 178 and 1$89 Bg 0 m; respe&tivel3, the humidit3 is 1H.79- to ;8.<; on 'resh deshidtado, thermal .9=<3 &ontidadu&tividad Fas .91$ > 0 m: 'or 'resh potatoes and osmodeshidratada respe&tivel3, the spe&i'i& heat Fas 'ound ;.;;3 $,=; :J 0 Bg.:, Fhile the starting temperature o' 'reezing in the 'reezing &urve 'or 'resh potatoes and ?@ Fas *.H and *1;.; C respe&tivel3 4o determine the time &ongela&in de potato modelso used the /lan&B nagaoBa and /ham, /ham models #eing the most e'isiente.
-eyords) potato, densit3, moisture, osmoti& deh3dration, thermal &ondu&tivit3, spe&i'i& heat, 'reezing &urve.
/. 0'+# 0'+#O OD%,, D%,,01 01' ' 6a importan&ia de las propiedades propiedade s termo'Dsi&as de los alimentos en los pro&esos tIrmi&os es evidente 3a que ellas determinan la velo&idad de trans'eren&ia de &alor en el interior del produ&to. AsD, en los pro&esos tIrmi&os de &alentamiento 3 en'riamiento se ha esta#le&ido que las propiedades primarias &omprenden5 la &ondu&tividad tIrmi&a, el &alor espe&D'i&o 3 la densidad. ?tra propiedad de interIs &onstitu3e5 la entalpDa +AS"A%, 1H==K 1HH. 6os tu#Ir&ulos son alimentos vegetales que tienen gran &antidad de agua, hidratos de &ar#ono &ar#ono asimil asimila#l a#les, es, &elulo &elulosa, sa, es&asa es&asa propor propor&i &in n de materi materias as al#umi al#uminoi noides des 3 sales sales minerales en la propor&in normal, siendo los de ma3or interIs alimenti&io5 la papa 3 la 3u&a 3u&a +Al# +Al#er erti ti,, 1H=1K 1H=1K ost osta& a&er ero o 3 Arau2 rau2o, o, 1HH$ 1HH$.. %n el rLnB rLnBin ing g mund mundia ial, l, segMn segMn la ?rganiza&in de las a&iones Unidas para la Alimenta&in 3 la Agri&ultura +NA?, en el a!o $1$, el /erM se posi&ion en el dI&imo o&tavo lugar, por en&ima de Orasil +Oan&o Central de reserva del /erM. 6a papa es un &ultivo que tiene una gran variedad en nuestro paDs, 3a que poseemos H1 de las $ espe&ies que &re&en en 'orma silvestre en nuestro &ontinenteK gra&ias a ello tenemos un promedio a&epta#le a nivel interna&ional que ha venid venido o &re& &re&ie iend ndo o exit exitos osam ament entee en los los Mlti Mltimo moss a!os a!os.. %sto %sto moti motiva va a las las indu indust stri rias as
exportadoras de este produ&to la #Msqueda de mItodos de &onserva&in, 3a que los via2es de exporta&in son largos 3 a&arrean mu&ho tiempo 3 en este trans&urso la papa puede su'rir &am#ios no #ene'i&iosos al llegar. SegMn estudios realizados nos di&en que Una deshidrata&in par&ial previa &omo la deshidrata&in osmti&a logra disminuir la &antidad de agua que se solidi'i&ara en el pro&eso de &ongela&in. %sto &ondu&e a un menor da!o ahorro de energDa por menor &arga tIrmi&a 3 una ma3or 'a&ilidad en el mane2o de los produ&tos de#ido a un menor volumen de produ&to, ahorro en el uso de em#ala2es, disminu&in del espa&io requerido en alma&enes 3 vehD&ulos de transporte +Parrote et al., 1H9HK Norni et al., 1HHK 4orregiani, 1HH;K o##ers et al., 1HH=K Spiazzi et al. 1HH9, arani et al., $=. ?tros estudios tam#iIn a'irman que la velo&idad de &ongela&in determina la distri#u&in de los &ristales en los te2idos. Cuando la &ongela&in es lenta, los primeros &ristales que se 'orman son grandes 3 apare&en prin&ipalmente en el exterior de las &Ilulas. %sto puede provo&ar &ompresin me&Lni&a aplastando las &Ilulas. %n la &ongela&in rLpida apare&en mu&hos peque!os &ristales tanto en el interior &omo en el exterior de las &Ilulas 3 el te2ido es menos da!ado. Asimismo en un alimento, la intera&&in del agua &on los solutos presentes produ&e la depresin del punto ini&ial de &ongela&in. AdemLs, la &ristaliza&in del hielo o&asiona una progresiva &on&entra&in de la solu&in que permane&e no &ongelada. /or &onsiguiente, a medida que mLs hielo se 'orma, aumenta la &on&entra&in en slidos de la solu&in no &ongelada 3 su vis&osidad 3 se redu&e, por lo tanto, su punto de &ongela&in. 6a meseta de &am#io de estado que se presenta en la tDpi&a &urva de solidi'i&a&in del agua se ve pertur#ada 3 apare&e en su lugar una zona &on el des&enso progresivo del punto de &ongela&in, en realidad se o#serva una pseudo meseta.
2. &A+$#0AL$ 3 &4+ODO 2./ &ateriales Se utiliz &omo produ&to la papa a&eituna, &loruro de sodio +sal, para el anLlisis experimental se hiso uso de pro#eta graduada, pipetas volumItri&as, vasos de pre&ipita&in, pla&as /etri, matra&es de %rlenme3er, matraz a'orado, vernier +pre&isin 1 mm, #alanza analDti&a +Sartorius odelo5 &pa$$8<. CLp. Lxima. $$ g. /re&isin5 .1g &ongeladora +C?6@%Q modelo C" 1/ &olor #lan&o 'req. <*7 "z, termistores +modelo OA44.7/ HV o. $1;H98
2.2. &etodología 2.2./. Descripción de procesos) 2.2././ Determinación del corte de papa a traba5ar Se sele&&ionaron ; tipos de &orte o presenta&in5 &orte 2uliana, &u#os 3 &orte sna&B.
Se deshidrat osmti&amente los ; tipos de &orte muestras utilizando aCl al <- 3 1 por 8 horas, o#teniendo me2ores resultados la muestra de papa en &u#os.
&uestra /. /apa 'res&a +sin pre tratamiento &uestra 2. @eshidrata&in osmti&a RECEPCION
SELECION Y CLASIFICACION
LAVADO
CORTADO
Co!"e!#ra"i$! sa%i!a: INMERCIO N &'( EXTRACION LAVADO Y ESCURRIDO Tempera#)ra: &*+*' ,C
EN SOLUCION
Tiempo : 4 horas
EXTRACION LAVADO Y ESCURRIDO
PAPA DESHIDRATADA
Figura 1. F%)-o.rama para %a /eshi/ra#a"i$! osm$#i"a /e papa 0So%a!)m #)1eros)m2
2.2./.2 Determinación de la densidad de papa osmodeshidratada y fresca Se determin mediante el prin&ipio de ArquDmedes o mItodo de empu2e.
2.2./.6 Determinación de conductividad t7rmica Se determin mediante el mItodo de 'lu2o de &alor longitudinal +ohsenin, 1H9
2.2./.8 Determinación del calor especifico de papa fresca y deshidratada Se determin mediante el mItodo de mez&las +ohsenin, 1H9
2.2./.9 Determinación de humedad papa fresca y deshidratada Se determin mediante el mItodo de Itodo dese&a&in por estu'a +ollet, 1HH7
2.2./.: Determinación de la difusividad t7rmica Se determin mediante el mItodo indire&to de predi&&in
2.2./.; Determinación del tiempo de congelación Se determin mediante los modelos de /lanB +1H1;, agaoBa +1H<< 3 /ham +1H97
6. #$%L+ADO 3 D0,%0O'$ +abla /. /ropiedades termo 'Dsi&as de la papa. /rodu&to /apa 'res&a /apa @?
R :g0m; 17<
1$89
:+>0m : .9=<
.91$
Ce +J0:g :
" +-
;;;.1;7T;1.H18
9.;$$T$.$< <
$=;.H9$T11$.$H1
7<.8=;T$.$< 8
Solidos totales
+m$0s
3567 7
$.=1
845*& 7
$.;9$
−7
10
−7
10
4& +C *.9
*1;.;
6./ &OD$LA&0$'+O Gnduda#lemente, el &Ll&ulo de tiempos de &alentamiento 3 en'riamiento requiere del &ono&imiento de las propiedades termo'Dsi&as del produ&to en el rango de temperaturas de tra#a2o. Aunque en este rango las propiedades tIrmi&as son mLs 'L&iles de determinar experimentalmente, su uso es limitado 3a que las propiedades del produ&to pueden &am#iar de#ido a las varia&iones de los parLmetros, tales &omo &omposi&in 3 temperatura. /or esta razn, es ne&esario el desarrollo de modelos teri&os para la predi&&in de las propiedades termo'Dsi&as.
6././ LA'- <órmula de lan=
6a 'rmula de /lanB es una de las mLs 're&uentemente usadas de#ido a su simpli&idad. Se o#tiene mediante solu&in de una e&ua&in de #alan&e de &alor, #a2o las siguientes asun&iones5
1 $
%l alimento estL ini&ialmente en su punto de &ongela&in pero no &ongelado. 6as propiedades termo'Dsi&as &omo &ondu&tividad tIrmi&a, &alor espe&D'i&o son &onstantes en estado no &ongelado 3 &am#ian a otro valor &onstante, la densidad no &am#ia. "a3 &onstante remo&in de &alor latente a temperatura &onstante 3 Mni&a. 6a trans'eren&ia de &alor por &ondu&&in o&urre lentamente 3 o&urre en &ondi&iones pseudo*esta#les. 4emperatura de &ongela&in &onstante. %l 'rente de &ongela&in mantiene 'orma similar a la del alimento.
; 8 < 7
%xamDnese el siguiente esquema 3 #alan&e de &alor para una pla&a in'inita5
La e")a"i$! 032 represe!#a %a 9e%o"i/a/ /e #ra!sere!"ia /e "a%or por "o!9e""i$! %a e")a"i$! 0&2 %a 9e%o"i/a/ /e #ra!sere!"ia /e "a%or por "o!/)""i$! %a 082 represe!#a e% "a%or %a#e!#e /e "ris#a%i;a"i$! <)e es e% <)e se #ra!s=ere por %os me"a!ismos represe!#a/os por 032 > 0&2? %a e")a"i$! 042 "om1i!a %os me"a!ismos /e #ra!sere!"ia por "o!9e""i$! > por "o!/)""i$!: q = h A +4s 41 q = : A +4' * 4s x q = A ρ λ dx dt
+1 +$
q=
( 4' −
41 x W 1 : h
+8
+;
@nde5 q es la velo&idad de trans'eren&ia de &alor, h es el &oe'i&iente de trans'eren&ia de &alor por &onve&&in, A el Lrea de la super'i&ie de trans'eren&ia de &alor, 4s la temperatura de la super'i&ie, 41 la temperatura del medio envolvente, : el &oe'i&iente de &ondu&tividad tIrmi&a, 4' la temperatura de &ongela&in, x el espesor de la &apa &ongelada, ρ la densidad del produ&to, λ el &alor latente de &ristaliza&in, a el espesor de la pla&a 3 t el tiempo. +8 = +; t
+4'
−
41 ∫ dt = o
a0$
ρ λ ∫ (x o
W 1 dx : h
tN +4'
tN
=
−
41 = a$ W a
ρλ 8Κ 2 h
ρλ +4' −
a$ W a 41 8Κ 2 h
+<
donde tN es el tiempo de &ongela&in
%n el &aso de un &ilindro5
tN
=
ρλ +4' − /ero5 # = a0$ tN
=
ρλ +4' −
#$ W # 41 4Κ 2 h
+7
a$ W a 41 16Κ 4 h
(7)
6a e&ua&in generalizada es5 tN
=
ρλ +4' −
a$ W 41 Κ
/a h
+9
@nde5 a = diLmetro de es'era o &ilindro o espesor de pla&a
/
/la&a in'inita Am#as super'i&ies Una super'i&ie aislada expuestas 10$ 1 109 10$
6./.2 'A>AO-A <órmula de 'agao=a
Cilindro in'inito
%s'era
108 1017
107 10$8
%sta 'rmula 'ue desarrollada para la &ongela&in de pes&ado 'res&o en &ongelador de rL'aga de aire 'rDo. Gn&orpora 'a&tores empDri&os que &o nsideran el &alor sensi#le por en&ima 3 por de#a2o del punto ini&ial de &ongela&in, pero asume que todo el &alor latente se elimina a temperatura &onstante, 4N. Adi&ionalmente, esta#le&e la temperatura 'inal deseada en el produ&to, 4K 3 a2usta el valor del &alor latente de 'usin, λ segMn la &omposi&in de agua del produ&to.
∆ * X ρ )a $ !a t F = + T + − T 1 ( ' ∆ * ′ = Y1 + ,88<+ Ti − T+
+H
ZY c1 + Ti − T+ + λ + c$ + T+ − T Z
@onde5∆Η′ [ entalpDa del produ&to &ongelLndose R [ densidad del produ&to alimenti&io 4' [ temperatura ini&ial de &ongela&in 41 [ temperatura del medio envolvente 4i [ temperatura ini&ial &1 [ &alor espe&D'i&o del produ&to no &ongelado λ = &alor latente de 'usin &$ [ &alor espe&D'i&o del produ&to &ongelado 4 [ temperatura 'inal de &ongela&in deseada para el produ&to.
6./.6 >A'
/ham +1H97 ha sugerido un mItodo para prede&ir el tiempo de &ongela&in 3 el de des&ongela&in de alimentos. %ste mItodo puede usarse para o#2etos 'initos e irregulares aproximLndolos a un elipsoide. ?tra venta2a de este mItodo es que es 'L&il de usar, 3 da resultados razona#lemente pre&isos. Seguidamente se usarL este mItodo para prede&ir el tiempo de &ongela&in de una lLmina in'inita unidimensional para a &ontinua&in &onsiderar o#2etos &on otras 'ormas. %n el desarrollo del mItodo se plantean las siguientes suposi&ionesK
+ + + +
6as &ondi&iones en el am#iente son &onstantes. 6a temperatura ini&ial, =, es &onstante. %l valor de la temperatura 'inal, 4&, estL 'i2ado. %l &oe'i&iente de transmisin de &alor por &onve&& in en la super'i&ie del o#2eto se des&ri#e mediante la le3 de en'riamiento de eFton.
ConsidIrese un diagrama de &ongela&in, tal 3 &omo se muestra en la Nigura Se usarL la temperatura media de &ongela&in, 4'm, para dividir el diagrama en dos partes5 la primera, que &orresponde al periodo de en'riamiento &on el &am#io de 'ase de una parte del produ&to, 3 la segunda, que &omprende el &am#io de 'ase 3 el periodo posterior de post en'riamiento. Usando datos experimentales o#tenidos a partir de la &ongela&in de una amplia variedad de alimentos. /ham o#tuvo la siguiente e&ua&in para 4'm,
T fm=1,8 + 0,263 T c + 0,105 T a
+=.9
@onde 4& es la temperatura 'inal en el &entro +C, 3 4a es la temperatura del medio de &ongela&in 6a e&ua&in +=.9 es una rela&in empDri&a que es vLlida para la ma3or parte de los materiales #iolgi&os &on alto &ontenido en agua. %sta e&ua&in es la Mni&a &on #ase empDri&a que se usa en el mItodo de /ham. %l tiempo de &ongela&in de &ualquier o#2eto sen&illo geomItri&amente se &al&ula a partir de la siguiente e&ua&in5
(
) [ ]
d c ∆ H 1 ∆ H 2 N Bi t = + 1+ E f H ∆ T 1 ∆ T 2 2
0752
@onde d& es la dimensin &ara&terDsti&a, que es o #ien la distan&ia mLs &orta hasta el &entro, o #ien el radio +m, h es el &oe'i&iente de transmisin de &alor por &onve&&in +>0m$ C, %' es el 'a&tor de 'orma, una dimensin de transmisin de &alor equivalente. %' [ 1 para una lLmina in'inita, %'[ $ para un &ilindro in'inito, 3 %' [ ; para una es'era. 6as otras varia#les que apare&en en la e&ua&in +=.H son las siguientes. ∆ H 1 %s el &am#io entLlpi&o volumItri&o +J0m; durante el periodo de en 'riamiento, que se o#tiene &omo
∆ H 1= pa c a ( Ti−Tjm )
+=.1
@onde &a es el &alor espe&D'i&o del material no &ongelado +BJ0Bg :, 3 = es la temperatura ini&ial del material +C. ∆ H 2 es el &am#io entLlpi&o volumItri&o +J0m;
durante el &am#io de 'ase 3 el periodo de posten'riamiento, 3 se o#tiene a partir de la siguiente expresin5 ∆ H 2= pf ¿ ¿
+=.11
@onde &' es el &alor espe&D'i&o del material &ongelado +BJ0+Bg :, 6' es el &alor latente de 'usin del alimento +BJ0Bg, 3 p' es la densidad del alimento &ongelado. 6os gradientes de temperatura ∆ T 1 3 ∆ T 2 se o#tienen a partir de las siguientes e&ua&iones5
(
∆ T 1 =
Ti + Tfm 2
)−
Ta
∆ T 2 =Tfm−Ta
+=.1$
+=.1;
%l pro&edimiento de /ham requiere &al&ular previamente los parLmetros que apare&en en las e&ua&iones +=.9, +=.1 3 +=.1; para posteriormente sustituirlos en la e&ua&in +=.H para o#tener el tiempo de &ongela&in. tese que, dependiendo del valor de %\, la e&ua&in es apli&a#le a una lLmina in'inita, un &ilindro in'inito o una es'era.
6.2 #O0$DAD$ +$#&O<00,A
+abla 2. 4iempos de &ongela&in produ&to /apa en 'res&o /apa deshidratada
/lanB +min ;9.H=< 71.7$
6.6 ,%#?A D$ ,O'@$LA,0O'
agaoBa +min =$.1$8 1;8.;9
/ham +min ;=.;H$ $9.H9$
CURVAS DE CON@ELACION 4'
8'
T° papa fresca &'
3'
Temperatura ' '
3''
&''
8''
T° papa +3' deshidratada
+&'
+8'
Tiempo
@#A<0,O /. ,urva de congelación de papa var. Aceituna fresca y osmodeshidratada
SegMn reporta +AS"A%, 1HH. la temperatura de ini&io de &ongela&in del prin&ipal &ultivo de papa es de *.7 C .%sto se pudo &orro#orar &on nuestros resultados que indi&an *.9 C &omo temperatura de ini&io de &ongela&in de la papa. A ma3or &antidad de solutos en una solu&in, menor serL la temperatura de ini&io de la &ongela&in 3a que se deprime el punto de &ongela&in. %n todas las &urvas el punto de ini&io de la &ongela&in es menor a C, de#ido a la presen&ia de slidos en el alimento
(Leis /BB6!. %sto se logr &orro#orar so#re nuestras muestras de papa deshidratada la &ual arro2 &omo tiempo de ini&io de &ongela&in *1;.; C, en &ontraste &on la 'res&a que
'ue de *,9C, esto demuestra la in'luen&ia que gener ganar solutos en la muestra deshidratada. SegMn lo men&iona
Leis (/BB6 las temperaturas eutI&ti&as para alimentos estLn
normalmente por de#a2o de *; C. /ara 'ines prL&ti&os, mu&hos alimentos se &onsideran &ongelados a *1< C, temperatura a la que entre el H- 3 el H<- del agua presente estarL en 'orma de hielo. %sto se logr &ompro#ar &on nuestro resultado hallado que 'ue de *$,<C lo &ual ha&e indi&ar que estamos dentro de los rangos permitidos por el auto r. %l punto de &ongela&in de un alimento es aquella temperatura en la que &oexisten, en equili#rio, el agua 3 peque!os &ristales de hielo. Asimismo es mLs #a2o que el del agua pura, de#ido a la presen&ia de solutos disueltos. u&hos alimentos &omienzan a &ongelar a una temperatura por de#a2o de *1C
(
a2ustadamente para el &aso de la papa 'res&a al ser el punto de ini&io de &ongela&in de *,9C, sin em#argo es a&eptado sin dis&usin alguna so#re papa deshidratada que 'ue de *1;C su punto de ini&io de &ongela&in 3 se en&uentra dentro del parLmetro esta#le&ido por el autor. %n las ta#las ]; 3 ]8 se indi&an los &Ll&ulos de Cp 3 B respe&tivamente para algunos alimentos o#tenidos de 'orma experimental
+abla 6. Calor espe&i'i&o de di'erentes alimentos /rodu&to.
Agua +-.
/roteDnas +-.
Car#ohidratos 6Dpidos +-. +-.
Cenizas +-.
antequilla 1<.<
.7
.8
91.
$.<
18 9=.
* ;.<
* 8.H
* ;.H
* .=
Calor espe&D'i&o experiment al +BJ0Bg ^:. $.<1* $.1;<+1 $.<+$ ;.9<$ +1
6e&he entera pasteurizad a /es&ado 'res&o /apas anzana
=7.
1H.
*
*
1.8
;.7 +1
=H.9 98.8
$.1 .$
1=.1 18.<
.1 .7
.H .;
Cordero
=< 79.
* $1.
* .
* 1.
* 1.
;.<1= +1 ;.=$7* 8.1H+1 ;.;=+$ ;.$$; +1
Sardinas _ueso Zanahoria
<=.8 7<. 99.$
$<.= $<. 1.$
1.$ 1. H.;
11. $. .;
. =. 1.1
Cerdo /ollo %spina&a /an "arina "uevo
99. 7 =8 9= 89.< 1; 9=
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
;..18 +1 ;.$7< +1 ;.91* ;.H;<+1 ;.9H+$ $.9< +$ ;.;1 +$ ;.9 +$ $9<+$ 19+$ ;.9< +$
"eldman +1H91K 4oledo +1HH1 6os Calores espe&D'i&os 'ueron evaluados a $<]C
SegMn "eldman +1H91 3 4oledo +1HH1 el &alor espe&D'i&o de la papa es de ;.<1= BJ0:g.:, resultados mu3 prximo a nuestros resultados que 'ue de ;.;; 3 $.=;:J0:g.: para papa 'res&a 3 osmodeshidratada respe&tivamente. 4a#la 8. Condu&tividad tIrmi&a de di'erentes alimentos /rodu&to.
Zanahorias Cordero 4omate "uevo #lan&o Ms&ulo pes&ado 6e&he Cerdo /apa
Contenido de 4emperatura "umedad +]C. +-. * * * <.< * * * ;7 * * de * *1 * *1 * ;= =<.H 8 * 7 91.< 1*;$ * *
Condu&tividad 4Irmi&a +>0m]:. .7<9+$ .8===+$ .<$=H+$ .<==+1 .;;9+$ .<<=+1 1.8H=+$ .<;+1 .88;+1 .8991+$ .<<8+1 .<<8+$
+1 "eldman +1H91K +$ 4oledo +1HH1 +; 6as &ondu&tividades tIrmi&as que apare&Dan &on la temperatura de evalua&in 'ueron &al&uladas a $<]C
SegMn "eldman +1H91 3 4oledo +1HH1 la &ondu&tividad tIrmi&a de la papa es de .<<8 >0m.:, prximos a los que reportamos de .9= 3 o.91 >0m.: para papa 'res&a 3 osmodeshidratada respe&tivamente.
8
,O',L%0O'$
6a apli&a&in de la deshidrata&in osmti&a, &omo pre tratamiento a la &ongela&in5 es una te&nologDa que 'avore&e a la &onserva&in de la papa por mu&ho mLs tiempo. Se determinaron las propiedades termo'Dsi&as 3 &urva de &ongela&in de la papa var. A&eituna 'res&a 3 osmodeshidratada. 6as &uales 'ueron mu3 similares a las reportadas por la #i#liogra'Da @e los modelos empleados para determinar el tiempo de &ongela&in, el modelo de /ham es el que determino &on ma3or exa&titud este parLmetro. 6a osmodeshidrata&ion redu&e el tiempo de &ongela&in, respe&to a una papa 'res&a. 6a 'orma de los di'erentes &ortes que pueda tener la papa in'lu3e signi'i&ativamente la &apa&idad de resistir al pardea miento enzimLti&o 3 a 'a&tores am#ientales
&omo la
temperatura, humedad del medio, et&. 6as &on&entra&iones de sal +aCl en la deshidra&ion osmti&a in'lu3en dire&tamente en la &urva de &ongela&in, disminu3endo la temperatura de ini&io de &ongela&in de la papa.
9
#$<$#$',0A *0*L0O@#C<0,A
AS"A%, 1HH. anual Ashrae5 Ee'rigerationE. Sistemas 3 Apli&a&iones. %di&in Ou*Contreras ., ao .A. $$. evieF5 @3nami& rheologi&al #ehaviour o' heated potatoes. Nood S&ien&e and 4e&hnolog3 Gnternational 95;*1. Choi, Y., ?Bos, .. 1H97. %''e&ts o' temperature and &omposition on the thermal properties o' 'oods. %n ENood %ngineering and /ro&ess Appli&ationsE. Vol. 1. %d. . 6e aguer, /. Jelen. %lsevier Applied S&ien&e /u#lishers 6td. 6ondres, Gnglaterra. %spa!ola. Ameri&an So&iet3 o' "eating, e'rigerating and Air Conditioning %ngineers, Gn&. Atlanta, P.A. U.S.A. NA?S4A4.Nood and Agri&ulture ?rganization o' the United ations.NA? @ata#ase. oma, Gtalia, $1. N%66?>S, /. 1HH8. 4e&nologDa del pro&esado de los alimentos5 /rin&ipios 3 prL&ti&as. %ditorial A&ri#ia. Zaragoza, %spa!a.
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/ropiedades 'Dsi&as de los alimentos 3 de los sistemas de pro&esado.
%ditorial A&ri#ia S.A. Zaragoza, %spa!a. 4oledo, omeo, +1HH1. Nundamentals o' Nood /ro&ess %ngineering, segunda edi&in, Chapman ` "all, eF YorB, 1;$*1;H. 4al#urt >.N., Smith ?. 1H=<. /otato pro&essing. ; ed. >estport5 4he Avi /u#lishing Compan3.
:. A'$O) +A*LA /. &odelos para la predicción de propiedades termofísicas a partir de la composición Euímica de los alimentos como función de la temperatura
(+ estF en G,!.
!ropiedad
Coponente
-odelos
:
/roteDna
1,=991 x 1*1 W 1,1H<9 x 1*; 4 * $,=1=9 x 1*7 4$
+>0m C
.Prasa +: 6
1,9=1 x 1*1 * $,=78 x 1*; 4 * 1,==8H x 1*= 4$
Car#ohidratos +: C
$,181 x 1*1 W 1,;9=8 x 1*; 4 * 8,;;1$ x 1*7 4$
Ni#ra +: N
1,9;;1 x 1*1 W 1, $8H= x 1*; 4 * ;,179; x 1*7 4$
inerales +:
;,$H7$ x 1*1 W 1,811 x 1*; 4 * $,H7H x 1*7 4$
Agua +: >
<,=1H x 1*1 W 1,=7$< x 1*; 4 * 7,=; x 1*7 4$
"ielo +: G
$,$1H7 * 7,$89H x 1*;4 W 1,1<8 x 1*84$
R
/roteDna +R /
1,;$HH x 1; * <,198 x 1*1 4
+Bg0m;
.Prasa +R 6
H,$<
Car#ohidratos +R C
1,
Ni#ra +R N
1,;11< x 1; * ;,7<9H x 1*1 4
inerales +R
$,8$;9 x 1; * $,97; x 1*1 4
Agua +R >
H,H=19 x 1$ W ;,18;H x 1*; 4 * ;,=<=8 x 1*; 4$
"ielo +R G
H,179H x 1$ * 1.;=1 x 1*14
/roteDna +Cp/
$,9$ W 1,$9H x 1*; 4 * 1,;1$H x 1*7 4$
C/
+: /
+BJ0Bg C .Prasa +Cp6
1,H98$ W 1,8=;; x 1*; 4 * 8,99 x 1*7 4$
Car#ohidratos +CpC
1,<899 W 1,H7$< x 1*; 4 * <,H;HH x 1*7 4$
Ni#ra +CpN
1,98
inerales +Cp
1,H$7 W 1,99H7 x 1*; 4 * ;,791= x 1*7 4$
Agua +Cp>1
8,1=7$ * H,978 x 1*< 4 W <,8=;1x 1*7 4$
Agua su#en'riada +Cp>N$ 8,91= * <,;7$ x 1*;4 W H,H<17 x 1*84$ "ielo +CpG
$,7$; W 7,=7H x 1*;4 NU%4%5 C"?G 3 ?:?S +1H97.
D$,##0,0O' D$ LA &$+ODOLO@0A AL0,ADA Determinación de la densidad de papa osmodeshidratada y fresca Se determin mediante el prin&ipio de ArquDmedes o mItodo de empu2e. /re&isamente al sumergir un &uerpo en un vaso de agua, el agua e2er&erL un empu2e so#re el &uerpo. Si re&ordamos la ter&era le3 de eFton +a&&in 3 rea&&in podremos determinar que enton&es el &uerpo rea&&ionarL so#re el agua &on idInti&a 'uerza 3 sentido &ontrario. /ara realizar las
medi&iones utilizamos una #alanza ele&trni&a de alta sensi#ilidad +,1 gK so#re ella se determin la masa de la muestra +&u#o de papa. 6uego, &on el uso de la pro#eta &al&ulaos el volumen desplazado al sumergir la muestra en ella, que tenDa un volumen ini&ial de < ml. Con los datos o#tenidos se determin la densidad de la papa a&eituna, tanto para 'res&a &omo para deshidratada, siguiendo el mismo pro&edimiento.
Determinación de conductividad t7rmica Se determin mediante el mItodo de 'lu2o de &alor longitudinal +ohsenin, 1H9. %ste mItodo es ade&uado prin&ipalmente para la determina&in de la &ondu&tividad tIrmi&a de los materiales homogIneos se&os en 'orma de lLmina, es el mItodo mLs utilizado 3 el mLs pre&iso para la medi&in de la &ondu&tividad tIrmi&a de materiales, que son po#res &ondu&tores de &alor. %n este mItodo, la 'uente de &alor +plan&ha, la muestra 3 el sumidero de &alor, se &olo&an en &onta&to una &on otra 3 &on una &u#ierta tIrmi&a &alentada elI&tri&amente. 6as pla&as tIrmi&as de &u#ierta se mantienen a la misma temperatura que las super'i&ies ad3a&entes, de modo que no ha3a pIrdidas de &alor desde los lDmites de la 'uente, de la muestra o del sumidero. Ninalmente la &ondu&tividad tIrmi&a se mide despuIs que la muestra ha3a al&anzado la &ondi&in de estado esta&ionario.
Determinación del calor especifico de papa fresca y deshidratada Se determin mediante el mItodo de mez&las +ohsenin, 1H9. Una &antidad &ono&ida de lDquido +agua a una temperatura ini&ial &ono&ida se mez&la &on una muestra de masa 3 temperatura &ono&ida dentro de un re&ipiente aislado +&alorDmetro se determin la temperatura de equili#rio de la muestra 3 el &alor espe&D'i&o se puede &al&ular a partir de un simple #alan&e de energDa M1 ⋅c1 ⋅( Te − T1) =m2 ⋅c2 ⋅ (T2 − Te) + m ⋅c ⋅ (T2 − Te)
6a pre&isin de este mItodo se #asa en la suposi&in de inter&am#io de &alor despre&ia#le entre el &alorDmetro 3 la atmos'era que le rodea.
Determinación de humedad papa fresca y deshidratada Se determin mediante el mItodo de Itodo dese&a&in por estu'a +ollet, 1HH7. %ste mItodo &onsiste en la medi&in de la pIrdida de peso de la muestra de#ida a la evapora&in de agua, este pro&edimiento se realiz a las siguientes &ondi&iones5 4emperatura de estu'a[1;C, tiempo de se&ado[;horas. Se &al&ula el por&enta2e en agua por la perdida en peso de#ida a su elimina&in por &alentamiento #a2o &ondi&iones normalizadas. Aunque estos mItodos dan #uenos resultados que pueden interpretarse so#re #ases de &ompara&in, es pre&iso tener presente que5 a algunas ve&es es di'D&il eliminar por se&ado toda la humedad presente,
# a &ierta temperatura el alimento es sus&epti#le de des&omponerse, &on lo que se volatilizan otras sustan&ias ademLs de agua, & tam#iIn pueden perderse otras materias volLtiles aparte de agua. /ara la o#ten&in del por&enta2e de humedad ini&ial 3 'inal se hiso por la siguiente 'ormula5
%H =
pesoinicial − peso final ∗100 pesoinial
Nigura15 uestras &M#i&as de papa
Nigura$5 Con&entra&in Salina al $ -
Nigura;5 @eshidrata&in osmti&a en papa
Nigura<5 @etermina&in de la densidad
Nigura85 Se&ado de muestras &M#i&as de papa
Nigura75 uestra deshidratada
Nigura=. /esado de las muestras &M#i&as de papa
Nigura9. Oolsas de polietileno.
NiguraH. 6lenado de papa. .
Nigura1. /resenta&in de produ&to de papa. &ongelada en trozos &M#i&os.
Nigura11. uestras de papa 'res&a 3 deshidratada antes de po nerlas en estu'a.
Nigura1$. uestra de papa 'res&a luego de retirar de la estu'a.
Nigura1;. uestra de papa deshidratada luego de retirar de la estu'a.
Nigura18. CalorDmetro .
Nigura1<. Gnstala&in del equipo de medi&in de &ondu&tividad tIrmi&a
Nigura17. Colado de trozos &M#i&os de papa .
Nigura 1=. @etermina&in de &ondu&tividad 4Irmi&a
Nigura 19. Congeladora utilizada para &urva de &ongela&in
