CONCYTA BASILIO

8/3/2019 CONCYTA BASILIO

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CINETICA DE DETERIORO DE VITAMINA C, EN JUGO

DE NARANJA TRATADO CON ULTRASONIDO

Ing. Jaime Eduardo Basilio Atencio

Departamento acadmico de ciencia, tecnologa e ingeniera de los alimentos


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INTRODUCCION

La vitamina C, puede ser usado como ndice de deterioropara los alimentos que contienen esta vitamina.

Conocer la cintica de deterioro y la energa de activacinEa es importante porque nos permite conocer el deterioro adiferentes temperaturas de almacenamiento.

El tratamiento ultrasnico es una de las tecnologasemergentes que puede usarse como alternativa al

procesamiento trmico.

La aplicacin de ultrasonido es un mtodo eficaz para lainactivacin de bacterias


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OBJETIVOS

Evaluar el efecto del ultrasonido en la cintica dedeterioro de la vitamina C en jugo de naranja.

Determinar el orden de reaccin de la cintica dedeterioro de la vitamina C.

Determinar la constate de velocidad de reaccin yenerga de activacin Ea, para la vitamina C, en jugo de

naranja.


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MATERIALES Y METODOS


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Lugar de ejecucin

Laboratorios de Anlisis de Alimentos e Ingeniera deAlimentos de la Facultad de Ingeniera en IndustriasAlimentarias de la Universidad Nacional Agraria de laSelva (UNAS)

Materia prima

La naranja de variedad valencia, fue adquirida en elmercado local en estado maduro, libre de daosmecnicos.


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Metodologa experimental.

Obtencin de la muestra. Las naranjas maduras, fueron

peladas y exprimidas en un exprimidor casero, luego fuefiltrado con papel watman N 40.

Tratamiento con ultrasonido

El jugo filtrado fue envasado en tubos de vidrio de 10 ml, 5mlde jugo en cada tubo, se trato con ultrasonido a 40 KHz por0, 15 y 30 minutos.


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Conduccin de las pruebas aceleradas

La finalidad de las pruebas aceleradas es acelerar el proceso

de deterioro usando uno o ms factores que influyen en eldeterioro.

En este caso se empleo como factor de deterioro la

temperatura, elevndola por encima de la temperatura normalde almacenamiento y de esta manera acelerar el deterioro dela vitamina C.

Las muestras contenidas en los tubos fueron colocadas enbaos mara a 40, 50 y 60 C, con una variacin deaproximadamente 1C. Se realizo la evaluacin de vitamina Ccada 6 horas.


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Determinacin de parmetros de cintica

Se modelo la cintica de reaccin de ordenes 0 y 1 determinndosecomo mejor aquel que tenga mayor coeficiente de correlacin.

Con el mejor orden de reaccin se determino el valor del Coeficientede velocidad de reaccin (K).

Para determinar el efecto de la temperatura en los coeficientes develocidad de reaccin se ajusto los datos al modelo de Arrhenius paradeterminar la energa de activacin.

o

E 1a

R Tek k


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RESULTADOS Y DISCUSION


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Determinacin de curva estndar, para el anlisis de vitamina C.

Cuadro 1. Valores de absorbancia a 520 nm, para la determinacin decurva estndar

mg vitC/ml L1 L2 L1-L2

0,01 0,193 0,189 0,004

0,02 0,193 0,132 0,061

0,03 0,193 0,094 0,099

0,04 0,193 0,05 0,143


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Figura 1. Curva estndar de vitamina C, con 2,6 Diclorofenolindofenol


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Evaluacin de vitamina C del jugo de naranja, durante almacenamiento aaltas temperaturas.

Cuadro 2: Variacin de vitamina C del jugo de naranja tratado con ultrasonido,durante el almacenamiento a temperaturas altas, para la determinacin deparmetros de cintica por mtodo acelerado.

mg Vit C/100 ml jugo naranja

0 min Sonicado 15 min Sonicado 30 min Sonicado

Tiempo (h) 40 C 50C 60C 40 C 50C 60C 40 C 50C 60C

0 52.445 52.445 52.445 52.445 52.445 52.445 52.445 52.445 52.445

6 51.823 49.181 45.588 50.133 48.456 44.049 50.376 46.985 43.805

12 50.615 44.945 40.642 49.159 42.985 34.721 46.699 41.634 36.748

18 48.619 40.186 32.124 46.646 38.562 26.934 43.969 37.989 25.31

24 44.779 34.571 26.04 40.642 32.689 17.332 38.208 31.899 17.035

30 41.372 30.336 13.872 39.181 28.023 10.571 32.69 25.364 8.5177


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Cuadro 3. Promedio de la variacin de vitamina C, durante elalmacenamiento de jugo de naranja tratado con ultrasonido,

almacenado a diferentes temperaturas

mg Vit C/100 ml jugo de naranja

Tiempo 40 C 50 60 C

0 52.44 52.44 52.44

6 50.78 48.21 44.48

12 48.82 43.19 37.37

18 46.41 38.91 28.12

24 41.21 33.05 20.1430 37.75 27.91 10.99


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Figura 2. Promedio de la variacin de vitamina C, durante elalmacenamiento de jugo de naranja tratado con ultrasonido,

almacenado a diferentes temperaturas


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Determinacin del orden de reaccin

Cuadro 4. Constante de velocidad de reaccin (K) ajustado al modelo

de reaccin de ORDEN CERO, de la vitamina C en jugo de naranjatratada con ultrasonido a 40 KHz y almacenada a diferentestemperaturas.

0 minutos sonicao15 minutos

sonicao30 minutos

sonicao

40 C 50 C 60 C 40 C 50 C 60 C 40 C 50 C 60 C

K-

0.373-

0.757-

1.238-

0.463-

0.827-

1.415-

0.657-

0.877-

1.482

R2 0.922 0.894 0.982 0.943 0.997 0.898 0.969 0.994 0.997


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Cuadro 5.Constante de velocidad de reaccin (K) ajustado al modelode reaccin de PRIMER ORDEN, de la vitamina C en jugo de naranjatratada con ultrasonido a 40 KHz y almacenada a diferentestemperaturas.

0 minutos sonicao 15 minutos sonicao 30 minutos sonicao

40 C 50 C 60 C 40 C 50 C 60 C 40 C 50 C 60 C

K -0.007 -0.018 -0.04 -0.01 -0.021 -0.052 -0.015 -0.023 -0.058R2 0.908 0.98 0.897 0.931 0.986 0.96 0.944 0.971 0.935


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Ambos modelos de orden de reaccin, tienen buen coeficiente decorrelacin.

Determinadose el de PRIMER ORDEN por tener un relativo mejorcoeficiente de correlacin y referencias.


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Determinacin de la influencia de tratamiento deultrasonido y temperatura de almacenamiento en el

valor de K

El anlisis estadstico se realizo a los valores de laconstante de velocidad de reaccin (K) correspondiente ala cintica de PRIMER ORDEN.

Obtenindose para el efecto de sonicado un Pvalor = 0.0589y para la temperatura un Pvalor=0.0004.

El tiempo de sonicado no tiene influencia significativa en eldeterioro de vitamina C, por lo que el sonicado se puedeusar como una alternativa a la pasterizacin trmica.

As mismo se reafirma la influencia altamente significativa

de la temperatura en el deterioro de vitamina C.


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Ecuacin de Arrhenius, relacionando (K) con la temperaturaabsoluta.

Cuadro 6. Valores de constante de velocidad de reaccin (k), atemperaturas absolutas, para ser ajustados al modelo de Arrhenius.

CONSTANTE DE VELOCIDAD DE REACCION (K)

ORDEN CERO PRIMER ORDEN

Temperatura Tiempo Sonicao Tiempo Sonicao

K 1/K 0 min 15 min 30 min 0 min 15 min 30 min Promedio

313 0.003195 0.373 0.463 0.657 0.007 0.01 0.015 0.011

323 0.003096 0.757 0.827 0.877 0.018 0.021 0.023 0.021

333 0.003003 1.238 1.415 1.482 0.04 0.052 0.058 0.050


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Figura 3. Variacin de contante de velocidad de reaccin (K) de primerorden, ajustado al modelo de Arrhenius. Para el jugo de naranja con 0minutos de sonicado.


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Con los valores de regresin al modelo de Arrhenius sedetermino los valores de energa de activacin que son:

Ea(0 min)= 18 059.40 Kcal/molEa(15 min)= 17 049.92 Kcal/mol

Ea(30 min)= 13 947.94 Kcal/mol

A mayor tiempo de tratamiento por ultrasonido, la vitaminaC es ligeramente ms susceptible al deterioro, sin embargoesto no es estadsticamente significativo.


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Con el promedio de los valores de K obtenido con losdiferentes tiempos de sonicado para cada temperaturase determino la energa de activacin global Ea = 15970.88 Kcal/mol.

Los valores de Energa de activacin servirn parapredecir el comportamiento de degradacin de lavitamina C a diferentes temperaturas dealmacenamiento.


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CONCLUSIONES


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La degradacin de vitamina C durante el almacenamiento de jugo denaranja tratada con ultrasonido corresponde a una cintica de PRIMERORDEN, con un coeficiente de correlacin superior a 0,92 en promediopara los diferentes temperaturas y tiempos de sonicado

Existe un efecto altamente significativo Pvalor=0.0004 de la temperaturay no existe efecto significativo Pvalor=0.0589 del tiempo de tratamientopor ultrasonido en los valores de la constante de velocidad de reaccinK.

Los valores de constate de velocidad de reaccin para 0 minutos desonicado fueron: . K40= -0.007, K50= -0.018, K60= -0.04

Los valores de constate de velocidad de reaccin para 0 minutos desonicado fueron: . K40= -0.01, K50= -0.021, K60= -0.065

Los valores de constate de velocidad de reaccin para 0 minutos desonicado fueron: . K40= -0.015, K50= -0.023, K60= -0.058,


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Los valores de energa de activacin obtenido fueron: Ea(0 min)= 18059.40 Kcal/mol ; Ea(15 min)= 17 049.92 Kcal/mol, Ea(30 min)= 13 947.94Kcal/mol

La vitamina C es ligeramente ms susceptible al deterioro a mayortiempo de tratamiento por ultrasonido, sin embargo esto no esestadsticamente significativo.

El valor de Energa de activacin global considerando el promedio delos valores de K a diferentes tiempos de tratamiento por ultrasonidoes Ea = 15 970.88 Kcal/mol, valor que puede ser usado parapredicciones de deterioro de vitamina C a diferentes temperaturas dealmacenamiento del jugo de naranja tratado con ultrasonido.


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GRACIAS POR SU ATENCION

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