LABORATORIO DE MANEJO POSTCOSECHA
LABORATORIO DE MANEJO POSTCOSECHA1
INTRODUCCION
En el presente informe se mostrara el proceso de deshidratacin
de los frutos mango y pia. La realizacin de esta prctica tiene como
fin el desarrollo de un mtodo de conservacin que es el
deshidratado, ya que al eliminar agua y disminuir la actividad
enzimtica del producto deshidratado estaremos aumentando su vida
til, en este caso del mango y la pia.
El procedimiento que se realizo fue el siguiente: primero se
realiz la seleccin (frutos aptos para el deshidratado), luego la
clasificacin (ya sea por tamao y/o grado de maduracin), lavado (con
agua potable), desinfectado (a una concentracin de 100ppm de
hipoclorito de sodio), pelado y cortado en tiras (la limpieza del
operario que manipulara directamente es indispensable), luego de
cortar se sumergi a una solucin con cido ascrbico 0.1% y
metabisulfito de sodio 0.05% por 10 minutos, despus las frutas
fueron trasladadas a un deshidratador tipo bandejas donde se
realizara el secado de los frutos por accin del aire caliente que
se produce dentro del deshidratador, el tiempo de deshidratado fue
de aproximadamente 5 horas y media a una temperatura de 60C
aproximadamente, aunque en las ltimas horas se observ un aumento de
la temperatura tal vez porque su calibracin no est del todo bien,
esto tambin explica el recorte de tiempo que se utiliz para el
deshidratado ya que lo normal es de 8 horas. Finalmente se realiza
el enfriado y el envasado, que en este caso fue al vaco.
MARCO TERICO
1. CLASIFICACION DE METODOS DE DESHIDRATACIN
Procesos de remocin de humedad de los alimentos
La remocin del agua necesaria para la obtencin de un producto
con una actividad de agua (aw) suficientemente baja para garantizar
su conservacin, puede efectuarse mediante su evaporacin o
sublimacin, dando lugar a diferentes procesos denominados secado,
deshidratacin o liofilizacin.
Tabla 1. Diferentes procesos para remover el agua de un
alimento
Mecanismo de remocin del agua del alimentoNombre del
procesoCaracteristicas
EvaporacionSecadoReduccion del contenido de agua de los
alimentos mediante evaporacin de la misma utilizando las
condiciones naturales. Ejemplo: secado solar.
DeshidratacionReduccion del contenido de agua de los alimentos
mediante evaporacin de la misma por accin del calor artificial.
Ejemplo: aire caliente, superficie caliente.
SublimacionLiofilizacionReduccion del contenido de agua de los
alimentos mediante sublimacin del hielo del producto congelado
mediante aplicacin de vacio.
El proceso mas empleado a menudo a nivel industrial para remover
la humedad de un alimento es la deshidratacin, la cual implica
utilizar calor para eliminar agua del producto.La deshidratacin de
un alimento es un proceso complejo que involucra una transferencia
simultanea de calor y masa en el alimento. Es decir, que
simultneamente se debe:
Transmitir calor al alimento para suministrarle el calor latente
de evaporacin requerido. Que el agua evaporada se desplace a travs
de la masa del alimento y se elimine del mismo. El agua de la
superficie del producto no presenta gran problema para su
eliminacin, pero el agua localizada en las zonas internas del
producto presenta una mayor dificultad para su eliminacin.
Clasificacin de mtodos de deshidratacin de alimentos
Existen muchas clasificaciones de los mtodos y equipos de
deshidratacin de alimentos, ya que pueden clasificarse de acuerdo
con diferentes criterios, entre los que pueden mencionarse:
1) El modo de transmisin de calor. Deshidratacin por conveccin
(por aire) Deshidratacion por conduccin Deshidratacin por radiacin
Deshidratacin por congelacin (liofilizacin)2) La presin del
proceso. Deshidratacin atmosfrica Deshidratacin al vacio3) El tipo
de producto a deshidratar: Deshidratacin de solidos Deshidratacin
de fluidos de baja viscosidad Deshidratacin de fluidos de alta
viscosidad (pastas) Deshidratacin de fluidos con solidos de gran
tamao en suspensin
La clasificacin mas descriptiva en relacin con el mecanismo de
la deshiratacion es:
1) Deshidratacin por aire caliente o deshidratacin por
conveccin.En este proceso, el calor requerido para evaporar el agua
del producto es suministrado por aire caliente en contacto directo
con el material que se va a deshidratar, efectundose una
transferencia de calor por conveccin. Cuando la deshidratacin por
aire caliente se efectua a presin atmosfrica, el mismo aire
caliente es el que arrastra la humedad del producto. En este caso,
inicialmente el producto en contacto con el aire caliente
incrementara su temperatura superficial, pero en el momento en que
la humedad del producto empieza a ser evaporada, su superficie
sufre un enfriamiento hasta la temperatura de saturacin adiabtica
del aire y esta temperatura se mantiene constante hasta que se ha
eliminado el agua libre del producto. Por esta razn, a los procesos
de deshidratacin con aire a presin atmosfrica se les denomina
procesos adiabticos (un proceso adiabtico es aquel donde el
intercambio de calor con el medio que le rodea es despreciable). A
su vez, los procesos de deshidratacin por aire pueden clasificarse
en:a) Deshidratacion en cama o banda.Se emplea para la
deshidratacin de productos solidos y, en menor proporcin, fluidos
con alta viscosidad y/o con solidos en suspensin. En este caso el
aire caliente fluye sobre o a travs de la superficie del producto
por deshidratar. Debido al espesor del producto, la evaporacin esta
controlada por el transporte de la humedad a la superficie del
mismo.b) Deshidratacin de partculas.Se lleva a cabo cuando el
producto que se va a deshidratar, ya sea solido o fluido, se
encuentra dividido en finas partculas y el aire se mueve a travs de
ellas. Debido al pequeo tamao de las partculas es fcil eliminar la
humedad, por lo que el proceso esta regido por la resistencia de
calor que presenta el producto.2) Deshidratacin por conduccin.El
calentamiento del producto se lleva a cabo por conduccin a travs
del contacto del producto con una superficie caliente. En este
caso, la temperatura de la superficie del producto expuesta a la
fuente de calentamiento, se incrementa constantemente durante la
deshidratacin, aproximndose a la temperatura de calentamiento.
Normalmente, el agua evaporadora es removida por el aire
circundante al producto.3) Deshidratacin por radiacin.En estos
sistemas, el calentamiento del producto se efectua mediante energa
radiante (infrarroja, dielctrica o microondas). Al igual que en la
deshidratacin por conduccin, el aire circundante arrastra el vapor
del producto.4) Deshidratacin por congelacin (liofilizacin)En este
caso, el producto se congela y se somete a un vacio riguroso, lo
que conduce a la sublimacin del agua del producto. El agua se
remueve a travs del vacio.
En los ltimos tres mtodos de deshidratacin (conduccin, radiacin
y liofilizacin), el calor suministrado al producto para la
evaporacin o sublimacin del agua, proviene de una fuente diferente
del medio de eliminacin del vapor, por lo que a tales procesos de
deshidratacin tambin se les conoce como procesos no adiabticos.La
seleccin del mtodo y equipo de deshidratacin para un producto en
particular depende de las caractersticas del alimento, entre las
que pueden mencionarse:
Estado fsico del alimento, es decir, si se trata de solido o
fluido, y en este ultimo caso de su viscosidad y presencia de
solidos en suspensin. Susceptibilidad del alimento a daos trmicos y
mecanicos. Calidad deseada en el producto final. Presentacin
requerida en el alimento deshidratado (trozos, hojuelas, polvo).
Contenido de humedad final requerido en el producto
deshidratado.
En algunos casos, ya sea por las caractersticas del alimento por
deshidratar o del producto deshidratado por obtener, o bien, por
razones de ahorro de energa se utiliza la deshidratacin en dos o
mas etapas, que pueden consistir en el mismo tipo de deshidratador,
pero con condiciones de operacin diferentes o en combinaciones de
diferentes mtodos de deshidratacin.La conveniencia de utilizar un
sistema de deshidratacin continuo o uno por lotes esta basada en
aspectos como:
Volumen de produccin Costo de inversin y de instalacin del
equipo Costo energtico por operacin del equipo Costo de la mano de
obra Flexibilidad del equipo Espacio disponible en el area de
produccinTabla 2. Ejemplo de los equipos de deshidratacin comnmente
utilizados para algunos productos alimentarios.
AlimentoTipo de deshidratador
Frutas, hortalizas, granos, nuecesDeshidratador de charolas o
banda
Sopas y salsas con solidos suspendidosDeshidratador de banda en
dos etapas
Jugos y bebidas, leche, huevoDeshidratador por aspersin
Caf, tDeshidratador por aspersin, seguido de un deshidratador de
lecho fluidizado
Pulpas de frutas, pures, almidon, grenetinaDeshidratador de
tambor
Caf, esencias, extractos de carne Liofilizador o deshidratador
al vacio
Los equipos industriales de deshidratacin por lo general poseen
dimensiones muy grandes y un alto consumo energtico, que pueden
resultar por velocidades limitadas de transferencia de calor y de
masa o una capacidad de remocin de agua restringida por el aire
utilizado para la deshidratacin. Por tales razones, los principales
aspectos que hay que tomar en consideracin para el diseo de equipo
son los balances de masa y energa, y la creacin de suficiente area
de contacto entre el producto y el medio de calentamiento con
objeto de que el tamao del equipo se mantenga dentro de limites
razonables.
Seleccin y acondicionamiento del alimento antes de la
deshidratacin.
Independientemente del mtodo de deshidratacin empleado, la
obtencin de productos deshidratados con optimas caractersticas
implica utilizar materias primas de alta calidad y una tecnologa de
deshidratacin adecuada que conserve dicha calidad. Si el alimento
inicial antes de la deshidratacin no posee las cualidades
necesarias, todos los esfuerzos que se hagan durante el proceso de
deshidratacin, envasado y almacenamiento sern intiles, ya que nunca
se obtendr el producto final deseado.Antes de la deshidratacin, el
alimento debe ser sometido a una serie de operaciones de seleccin y
acondicionamiento, las cuales implican lo siguiente:
1) Seleccin de la materia prima.Consiste en determinar las
caractersticas del alimento original requeridas para la obtencin
del producto deshidratado deseado. Cuando se deshidratan frutas
enteras o segmentos de ellas, la textura debe ser lo
suficientemente rigida como para soportar el proceso de
deshidratacin, por lo que deben deshidratarse frutas en estado de
madurez poco avanzado.2) Acondicionamiento.a) Operaciones
previas.Incluyen una serie de operaciones que pueden ser empleadas
o no, segn el alimento y producto a deshidratar, entre las que se
pueden mencionar: la limpieza del alimento, la eliminacin de la
piel o cascara, la eliminacin de huesos o semillas, el corte o
troceado, el despulpado, la extraccin de jugo, el escaldado, la
coccin y la formulacin o mezcla de ingredientes.b)
Pretratamientos.Son operaciones especificas para cada tipo de
alimento en particular y se utilizan, ya sea para mejorar la
calidad del producto, coadyuvar a que el proceso de deshidratacin
se realice de manera adecuada, o bien, a incrementar la vida til
del alimento deshidratado. Entre los pretratamientos mas utilizados
en algunos productos antes de la deshidratacin pueden
citarse:-Sulfitacion en frutas y hortalizas.-Tratamientos
reforzadores de textura en frutas y hortalizas, a base de
soluciones de calcio (hidrxido de calcio o carbonato de calcio). El
calcio reacciona con los compuestos pcticos conservando la firmeza
de los tejidos.
Un aspecto de suma importancia es la calidad microbiolgica de
los alimentos deshidratados, ya que aunque la reduccin del
contenido de agua en ellos evita el desarrollo de microorganismos,
cuando los alimentos se rehidratan pueden presentar problemas por
contaminacin microbiana. Por ende, los alimentos que van a ser
sometidos a deshidratacin deben tener una cuenta microbiana baja y
debe asegurarse un estricto control higienico en todas las
operaciones del proceso, desde el acondicionamiento o preparacin,
la deshidratacin, hasta el envasado y almacenamiento.
2. DESHIDRATACIN POR AIRE EN CAMA O BANDA
La deshidratacin por aire, tambin denominada deshidratacin por
conveccin o deshidratacin adiabtica, es aquella en donde el
alimento por deshidratar se pone en intimo contacto con una
corriente de aire caliente no saturado, el cual calienta el
alimento hasta la temperatura de vaporizacin del agua y la remueve
de la superficie del alimento.
Equipo utilizado para la deshidratacin
El equipo utilizado para deshidratar alimentos a nivel
industrial consiste en gabinetes, cmaras, tuneles o compartimientos
por lo general recubiertos de material aislante con objeto de
reducir las prdidas de calor, dentro de los cuales el producto por
deshidratar se pone en contacto directo con aire caliente que fluye
a una determinada velocidad.De acuerdo con la forma en que se
alimenta y descarga el producto, el proceso puede efectuarse por
lotes o en rgimen continuo. Asimismo, la operacin puede realizarse
en condiciones atmosfricas o bajo vacio.La direccin del flujo de
aire caliente, con respecto a la posicin o movimiento del producto
en el deshidratador, es una de las caractersticas de diseo mas
importantes en este tipo de deshidratadores y puede ser paralelo
(ya sea concurrente o a contracorriente) o transversal (hacia
arriba o hacia abajo).Entre los equipos mas utilizados para la
deshidratacin por aire en cama o banda de alimentos solidos se
encuentran los que a continuacin se comentan:
1) Deshidratadores de charolas o gabinete (operacin por
lotes).Son un tipo de deshidratadores muy comunes en la industria
de alimentos. Debido a que su capacidad es relativamente baja, se
emplea cuando se requieren deshidratar diversos tipos de alimentos,
o bien, cuando el volumen del producto por deshidratar es pequeo o
estacional.Consiste en cmaras o gabinetes aislados que contienen
charolas sobre las que se coloca una o mas capas del producto por
deshidratar y se hace circular aire caliente, ya sea con flujo
paralelo o bien con flujo transversal al producto. Cuando el
producto alcanza el grado de deshidratacin requerida, el gabinete
se abre y las charolas se reemplazan con otras que contienen nuevo
producto por deshidratar.2) Deshidratadores de banda (operacin
continua)En los deshidratadores de banda, el producto por
deshidratar se coloca, mediante un sistema adecuado al tipo de
producto (tolva de alimentacin, distribuidor vibrante, etc.), sobre
una banda que puede tener perforaciones o fondo de tamiz y que
transporta al producto a una velocidad controlada a travs del
deshidratador, por lo que estos equipos operan de manera
continua.Los deshidratadores de banda pueden funcionar con flujo de
aire paralelo (concurrente o a contracorriente) o bien transversal
al producto. Existen, asimismo, algunos diseos de deshidratadores
de banda que manejan flujo de aire mixto. En este caso, los
deshidratadores funcionan en dos etapas, una con aire paralelo y la
otra con aire transversal al producto.Las operaciones con flujo
concurrente permiten el uso de aire de entrada con altas
temperaturas y, por ello, resultan en una rpida deshidratacin
inicial, que a menudo es deseable, pero que en algunos casos
especficos deteriora la textura del producto. Asimismo, el aire
tibio y hmedo, a la salida del deshidratador, protege al producto
del dao trmico, aunque la humedad final del producto estar
supeditada a la alta humedad del aire de salida.3) Deshidratadores
de tnel (operacin continua)Estos deshidratadores consisten en
tuneles relativamente largos a travs de los cuales se mueven
carretillas en serie que contienen charolas, y en ellas se coloca
el solido por deshidratar, las cuales se ponen en contacto con una
corriente de aire caliente. Una carretilla con producto fresco se
introduce peridicamente por uno de los lados del tnel, la cual
desplaza a la carretilla anterior mediante una cadena mvil,
provocando que, a su vez, salga del tnel la ultima carretilla con
el producto deshidratado. El tiempo de estancia de las carretillas
en el tnel debe ser la humedad final requerida. El flujo de aire
puede ser paralelo, ya sea concurrente o a contracorriente.
Figura 1. Esquema de un deshidratador de charolas con flujo de
aire paralelo.
Figura 2. Esquema de un deshidratador de charolas con flujo de
aire transversal al producto.
Figura 3. Esquema de un deshidratador de banda con flujo de aire
transversal al producto.
Figura 4. Esquema de un deshidratador de banda en dos etapas,
con flujo de aire mixto (paralelo y transversal)
Figura 5. Esquema de un deshidratador de tnel con aire paralelo
al producto a contracorriente.
Mecanismo de la deshidratacin
Al secar un solido hmedo con aire caliente, el aire aporta al
producto tanto calor sensible como el calor latente de evaporacin,
y tambin actua como acarreador de la humedad que se esta evaporando
del solido.Cuando se coloca un producto solido hmedo en contacto
con una corriente de aire caliente y se mantienen constantes la
temperatura, humedad, velocidad y direccin de flujo sobre el solido
de dicha corriente de aire, se lograra deshidratar el solido.Si el
cambio en el contenido de humedad del producto (expresado en base
seca: kg agua/kg solidos secos) se va registrando a intervalos
pequeos de tiempo durante todo el proceso de deshidratacin, pueden
obtenerse, segn el dato graficado, las curvas repectivas.En dichas
curvas pueden distinguirse varias etapas del proceso de
deshidratacin:1) Etapa A B. Periodo de estabilizacin de las
condiciones, es decir, la superficie del solido se equilibra con el
aire de secado y alcanza su temperatura de evaporacin. Normalmente
esta etapa suele despreciarse en el proceso total, aunque en
algunos casos puede ser importante.2) Etapa B C.Tambin llamada
etapa de velocidad constante. En esta etapa lo que se evapora es el
agua libre, que se elimina fcilmente, en tanto que la superficie
del producto se mantiene saturada de agua, debido a que el
movimiento del agua desde el interior del producto hasta la
superficie ocurre a la misma velocidad que la de evaporacin en la
superficie. La deshidratacin tiene lugar por el movimiento del
vapor de agua, desde la superficie saturada del producto hacia la
corriente del aire secado.Durante esta etapa la velocidad de
transferencia de masa se equilibra con la velocidad de
transferencia de calor de forma que la temperatura en la superficie
del producto se mantiene constante y corresponde a la temperatura
de bulbo hmedo del aire de secado.3) Etapas C D y D E.Debido a que
muchas veces no se distinguen entre s, se les consideraba como una
sola etapa, llamada etapa de velocidad decreciente.Conforme avanza
la deshidratacin se alcanza un punto en el que la velocidad de
movimiento de la humedad desde el interior del producto hasta la
superficie se reduce en grado tal, que la superficie del producto
comienza a resecarse. Como lo que se elimina en esta etapa es agua
dbilmente ligada, el proceso es cada vez mas lento y su velocidad
depende del mecanismo del movimiento de la humedad dentro del
solido (capilaridad o difusion).En la etapa de velocidad
decreciente, la velocidad de transferencia de calor es mayor que la
de masa, por lo que la temperatura en la superficie del producto se
incrementa paulatinamente hasta acercarse a la temperatura de bulbo
seco del aire secado.
Figura 6. Curvas tpicas de deshidratacin de alimentos.
Humedad crtica del producto (Wc)
Corresponde al contenido de humedad del producto cuando se ha
eliminado prcticamente toda su agua libre y solo le resta agua
dbilmente ligada y agua ligada. Es importante, en virtud de que
establece el final de la etapa de velocidad constante y el inicio
de la etapa de velocidad decreciente.
Temperatura en la superficie del producto durante la
deshidratacin.
Mientras se elimina el agua libre, la superficie del producto se
mantiene humeda, lo cual ocurre en la etapa de velocidad constante,
la temperatura en la superficie del producto no corresponde a la
temperatura del aire, sino a la temperatura de bulbo hmedo del
mismo, la cual, dependiendo de la humedad relativa del aire, es
considerablemente menor que la anterior.Por el contrario, en la
etapa de velocidad decreciente, cuando el agua que se esta
eliminando es el agua dbilmente ligada, la superficie del producto
no se encuentra totalmente humeda debido a la dificultad que tiene
el agua para atravesar la masa del producto y salir a la superficie
del producto se incremente de modo paulatino hasta acercarse a la
temperatura de bulbo seco del aire de secado.La temperatura en la
superficie del producto durante la deshidratacin por aire es un
indicador de las diferentes etapas por las que atraviesa un
producto que esta siendo deshidratado.
Figura 7. Temperatura en la superficie del producto durante la
deshidratacin por aire en cama o banda.
Mecanismo de eliminacin del agua en los tejidos animales y
vegetales durante la deshidratacin.
Por lo general, la deshidratacin de alimentos solidos sigue una
secuencia de eventos, que pueden resumirse de la siguiente
manera:
a) Los tejidos animales y vegetales poseen una estructura porosa
con estrechos conductos llamados capilares. Al inicio de la
deshidratacin, cuando la estructura celular esta intacta, el agua
se desplaza a travs de ellos hacia la superficie del solido donde
es eliminada. A este mecanismo de eliminacin de agua se le denomina
capilaridad.b) Conforme el agua se evapora de la superficie humeda,
el dimetro de los poros superficiales y de los capilares disminuye
y los elementos estructurales solidos se acercan o compactan por la
influencia de la tensin superficial. Este efecto tambin se observa
en las capas mas profundas del alimento. El encogimiento del
producto es proporcional al volumen de agua evaporada.c) A medida
que se elimina mas agua, los elementos estructurales del producto
sufren mayor deformacin, estrujndose y provocando mayor
encogimiento del producto, lo cual reduce los espacios libres o
capilares. Entonces el agua empieza a desplazarse por difusin
molecular hacia las partes con menor concentracin de agua, en este
caso, hacia la superficie.
Figura 8. Cambios en los tejidos animales y vegetales durante la
deshidratacin y mecanismos de eliminacin de agua.
La difusin de la humedad en alimentos solidos involucra una
serie de complejos fenmenos. La estimacin de la difusividad masica
del agua (Dm) en un determinado alimento y condiciones de
deshidratacin, generalmente se realiza de manera experimental, en
virtud de que dicho valor depende de la estructura fsica del
alimento, su contenido de humedad, la presencia de grasa, asi como
del mtodo y temperatura de deshidratacin.Como la eliminacin de agua
por capilaridad es mas rpida que por difusin, debe intentarse
cualquier accin que ayude a mantener la capilaridad durante todo el
proceso. Algunas de estas acciones son:
Seleccionar adecuadamente la temperatura de aire de secado.
Deshidratar piezas pequeas y delgadas. Emplear previamente una
deshidratacin osmtica que disminuya el contenido inicial de agua
del producto.
Figura 9. Aspecto fsico de un producto deshidratado con el
mecanismo de eliminacin de agua.
En el caso de frutas y hortalizas:
Seleccionar el estado de madurez adecuado que permita tener las
caractersticas sensoriales adecuadas, pero con la mayor rigidez de
textura posible. Efectuar tratamientos reforzadores de textura (con
CaOH).
Para conocer el mecanismo por el que se elimina humedad en un
producto determinado, puede graficarse el cociente (W We/ Wc We)
contra el tiempo de deshidratacin, en papel semilogaritmico.Si en
dicha grafica se obtiene una lnea recta uniforme, puede asumirse
que el agua se elimina por capilaridad. Si la lnea se hace
asinttica a una lnea recta, conforme aumenta el tiempo, se
considera difusin y el coeficiente de difusividad masica (Dm) puede
calcularse a partir de la pendiente de dicha lnea.Figura 9.
Graficas entre el cociente (W We/ Wc We) contra el tiempo de
deshidratacin.
Factores que influyen en la velocidad de deshidratacin de un
alimento.
Existen diversos factores que afectan la velocidad de
deshidratacin de un alimento. Estos factores pueden dividirse
en:
1) Condiciones de proceso.Entre las que se encuentran la
temperatura, velocidad y humedad relativa del aire utilizado para
la deshidratacin, asi como la presin existente en el sistema.a)
Temperatura del aire de entrada.La velocidad de deshidratacin de un
alimento varia en relacin directa con la temperatura del aire
utilizado para la deshidratacin, es decir, con el aire que entra al
deshidratador.b) Temperatura del aire de salida.La mayor eficiencia
en la deshidratacin se obtiene con la mayor temperatura del aire de
entrada y la menor temperatura del aire de salida.c) Velocidad del
aire.Un incremento en la velocidad del aire, y su consecuente
aumento en la turbulencia de la corriente, aumenta la velocidad de
la transferencia de masa por conveccin y, por consiguiente, aumenta
la velocidad de deshidratacin.d) Humedad relativa del aire.El
gradiente de humedad entre el aire de deshidratacin y la superficie
del producto es la fuerza impulsora para la transferencia externa
de masa, en este caso la remocin del agua del producto. Cuanto
menor sea la humedad relativa del aire mayor ser dicho gradiente y,
por ende, mayor velocidad de deshidratacin.e) Presin del sistema.La
presin a la que se realiza el proceso determina las relaciones de
equilibrio del agua, por lo que influye en la velocidad de
deshidratacin. Cuando la deshidratacin se efectua bajo vacio, se
reduce la presin de vapor del aire y la remocin de agua del
producto, en el periodo de velocidad constante, se realiza con
mayor rapidez.2) Caractersticas del producto por deshidratar.Entre
las caractersticas del producto, que poseen mayor influencia en la
velocidad de deshidratacin por aire, se encuentran su composicin
qumica y estructura molecular, asi como la forma y tamao del
mismo.a) Composicin qumica.El tipo y la concentracin de los
componentes qumicos presentes en un alimento determinan no solo su
contenido inicial de humedad, sino la forma en la que el agua
interactua con ellos (dando lugar al agua dbilmente ligada o
ligada), que se refleja en la actividad de agua del alimento e
influye en la movilidad de las molculas de agua durante la
deshidratacin.b) Estructura celular.En la mayora de alimentos una
porcin del agua esta contenida dentro de las clulas (agua
intracelular) y el resto del agua se encuentra fuera de ellas (agua
intercelular). La primera es mas difcil de remover, ya que debe
difundirse a travs de la membrana celular.c) Forma y tamao del
producto.La distancia que las molculas de agua deben recorrer desde
el interior del alimento hasta la superficie del mismo, donde son
removidas, determina la velocidad de deshidratacin, sobre todo en
la etapa de velocidad de decreciente, donde la transferencia
interna del agua es el factor limitante para remover la
humedad.
MATERIALES Y METODOS1. MATERIALES
1) Materia prima: Frutas frescas selectas y uniformes, mango
Edward y pia Hawaiana
2) Insumos: Hipoclorito de sodio cido ascrbico Metabisulfito de
sodio
3) Equipos: Balanza Deshidratador
4) Instrumentos: Cuchillos acero inoxidable Tablas de picar
Tazones Mesa de acero inoxidable Jarras medidoras Probetas
2. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
En las Figuras 10 y 11 se explican los flujogramas a seguir.
Figura 10. Flujo de elaboracin de mango deshidratado. Mango
Seleccin
Clasificacin
Lavado
Desinfeccin
Pelado
Cortado en Tiras
cido ascrbico 0.1% Metabisulfito deSodio 0,05 % x 10Min.
Sulfitado
60 C x 8 HorasSecado
Enfriado
Envasado
Sellado
Almacenado
Fuente: Gua de laboratorio
Figura 11. Flujo de elaboracin de pia deshidratada. Pia
SeleccinLavadoDesinfeccin
PeladoDescorazonadoSulfitadoEscurridoSecadoEnfriadoEnvasadoSelladoAlmacenadocido
ascrbico 0.1% Metabisulfito deSodio 0,05 % x 10Min.60 C X 8Hr
RESULTADOSTabla 3. ParmetrosPIAMANGO
Brix(parmetros de deshidratado)107.0
Brix(deshidratado experimental)5.214.9
pH(parmetros de deshidratado)3.6 3.83.97 4.2
pH(deshidratado experimental)4.5
Tabla 4. Pesos
FrutaWFresca (Kg)WDescarte (Kg)WPulpa (Kg)
Pia6.6603.1663.494
Mango5.4001.5283.872
Tabla 5. Porcentajes de humedad
Tiempo Deshidratado (horas)%HRE (parmetros de deshidratado)%HRE
(deshidratado experimental)
Pia5 10 - 12% 9.55
Mango5 10 - 12% 12.43
Tabla 7. Rendimientos
WFresca (Kg)W Deshidratada (Kg)%RE
Pia6.6600.6269.400
Mango5.4000.73813.667
Tabla 8. Resumen
%HRE%RE
Pia9.559.400
Mango12.4313.667
DISCUSIN DE RESULTADOSSegn las indicaciones de las fichas
tcnicas de la FAO, el procedimiento realizado para los diagramas de
flujos del deshidratado de la pia y mango coinciden en la siguiente
secuencia:
-La seleccin: se escogi la fruta en estado maduro que no
presente cortes ni magulladuras para evitar descartarlas as como
para asegurar la calidad del producto.-El lavado y la desinfeccin:
el lavado se realizo con agua potable y la desinfeccin con una
solucin de 10 litros de agua potable con 100 ppm de hipoclorito de
sodio (en solucin de leja) durante 10 minutos.-El pelado y el
cortado: se realizo utilizando de forma manual utilizando cuchillos
de acero y tablas de picar plsticas. Se procuro realizarlo lo ms
raudamente posible para evitar el pardeamiento enzimtico (Cheftel,
1989). La pia se corto en tiras y el mango en rodajas.-El bao con
metabisulfito de sodio y cido ctrico: la finalidad del
metabisulfito es la de inhibir la carga bacteriana presente en la
fruta; el cido ctrico tambin es un conservante (Cheftel, 1989).
El proceso de la deshidratacin de la pia y mango continua con su
incorporacin en las bandejas de acero para ser introducidas al
secador durante 5 horas aproximadamente segn la bibliografa
consultada para cada fruta. Inicialmente la temperatura de secado
era 60C, temperatura a la cual se programo el deshidratador; no
obstante, se observo que luego de 3 horas este equipo operaba en un
rango de 62 65C; adems de que los controles del deshidratador se
encontraban expuestos al calor que este produca; y, cuando el
proceso estaba por culminar, el lector de temperaturas marcaba un
rango de temperaturas entre 160 -162C lo cual nos podra indicar que
el deshidratador no funciona correctamente o que sus controles se
encuentran estropeados. Luego, la fruta es colocada en las bandejas
de acero e introducidas al secador y ste es programado y encendido
dando inicio al proceso de deshidratacin.Una vez que haya terminado
el tiempo de secado, cuya comprobacin fue experimental, se procedi
a sacar la fruta del secador para enfriar, y una vez que hayan
llegado a temperatura ambiente, inmediatamente embolsarlas en
bolsas de empacado al vacio.En todas las frutas se aprecio un
oscurecimiento. Segn (Cheftel, 1989) ocurri el pardeamiento no
enzimtico que es el que ms suele afectar a los alimentos
deshidratados sobre todo por la alteracin de los tejidos y por el
prolongado tiempo de secado.Uno de los parmetros mejor evaluados en
la prctica fue la humedad relativa que se consigui medir gracias a
una balanza de humedad. Para la pia se consigui 9.55% HR y para el
mango, 12.43% HR.Finalmente, se obtuvieron los porcentajes de
rendimiento de las frutas. Para la pia se obtuvo 9.400% y para el
mango, 13.667%. Estos datos son aceptables, y el del mango es
ptimo. No obstante cabe resaltar que haban varias muestras que
todava no llegaron al porcentaje de humedad adecuado cuando se
finalizo la experiencia debido al tiempo.
CONCLUSIONES El proceso de deshidratado convencional asegura la
conservacin de las caractersticas organolpticas de las frutas. En
la presente experiencia, se determin que en el deshidratado
convencional de la pia y del mango el flavor es ms intenso que el
de las frutas frescas como consecuencia de la concentracin de sus
componentes debido a la prdida de agua; el aroma tambin es intenso;
la textura es suave; el color vara marcadamente debido al
pardeamiento enzimtico, afectndose esta caracterstica, ms notorio
en el mango. La utilizacin del mango para realizar la prctica del
deshidratado se fundamenta en que existe un alto porcentaje de
merma de este fruto cuando se vende por ejemplo para exportacin a
mercados exigentes que desean un calibre y grado de madurez
determinado, entonces siempre habr una parte de la produccin que no
posea estas caractersticas lo cual se considera como merma,
generando prdidas econmicas. Para tal problema se ha buscado
determinar medidas en las cuales se aproveche este excedente de
modo que no se pierda, uno de ellos viene a ser la deshidratacin.
El deshidratado muestra una buena alternativa como conservacin de
alimentos, especialmente el mango que responde favorablemente a
este proceso y debido a sus propiedades es uno de los ms
demandados. El mango deshidratado se caracteriza por el gran
contenido de vitaminas A, C y E, adems de la fibra que hace que el
mango sea adecuado para regular el trnsito intestinal. Durante el
proceso, la velocidad del aire caliente del secador de bandejas no
es homognea. Como consecuencia de ello el tiempo de secado no es
igual en las frutas que se encuentran en las diferentes bandejas.
Por ello, se debi cambiar las bandejas a la parte superior del
secador en donde la velocidad del aire caliente es mayor, asimismo
tambin se debi voltear las frutas para que el calor de distribuyera
uniformemente y, en consecuencia, evitar que un lado de la fruta se
encuentra con mayor humedad que el otro. Como los rendimientos son
bajos, en relacin peso inicial/peso final, se tiene que el costo de
los productos deshidratados es elevado; no obstante, se tiene que
este es un mtodo de conservacin que nos permite conservar la mayora
de los nutrientes, incrementar el flavor y mantener su aroma
caractersticos, por lo cual los consumidores estn dispuestos a
pagar sus relativamente elevados precios.
RECOMENDACIONES Las frutas a utilizarse deben presentarse de
preferencia en estado pintn pero no sobremaduras. Esta madurez
depende tambin de la variedad que se utilice, es por eso que se
debe adquirir materia prima de la misma variedad y que presente una
apariencia uniforme. Se debe escoger frutas pequeas ya que el costo
del producto suele incrementarse porque el rendimiento del
deshidratado es bajo. Al momento de preparar las frutas para
deshidratar se debe mantener siempre unas buenas condiciones de
higiene utilizando guantes, mandil y evitando el contacto directo
con las frutas, incluyendo en esta limpieza los utensilios o
materiales que se utilizan para manejar alimentos. Es recomendable
que el corte de las frutas se realice con maquinarias, ya que si
las realiza un operario, se corre el riesgo de que los cortes no
sean uniformes. El deshidratador debe encenderse al momento de
introducir la primera bandeja de fruta. Despus de seis horas es
importante revisar las rodajas que estn ms cerca de la resistencia
elctrica, estas tienden a secarse primero y si no se monitorean, se
pueden quemar. Debemos asegurarnos de que la fruta est
completamente deshidratada ya que si la fruta se retira hmeda, se
descompone dentro de las bolsitas y esto es peligroso para el
consumidor; hay que asegurarse que el producto est bien seco. En lo
que se refiere al deshidratador, se debe controlas la temperatura,
ya que a mayores temperaturas hay un riesgo de que se produzca la
desnaturalizacin de protenas y perdida de nutrientes esenciales, en
nuestro caso, trabajamos a temperatura de 60C. Para el empaquetado
se debe esperar a que la fruta este totalmente fra, y al momento de
sellado procurar que se expulse la mayor cantidad de aire posible
para evitar que el aire que est dentro de la bolsa dae la textura
de la fruta o ayude a su descomposicin. Debido a que el tiempo de
deshidratacin ha sido inferior al de la Gua de Laboratorio, as como
por los indicios detectados en el deshidratador, se recomienda su
revisin para asegurarse de que este trabajando ptimamente; en caso
contrario, se deber ordenar su mantenimiento o reparacin.
BIBLIOGRAFA
LIBROS
COLINA IREZABAL, M. L. 2010. Deshidratacin de alimentos. Mxico,
D. F. p. 15 - 101
CHEFTEL, J. C. 1989. Introduccin a la bioqumica y tecnologa de
los alimentos. Zaragoza.
FITO MAUPOEY, P. 2001. Introduccin al secado por aire caliente.
Valencia. 215 p.
FUENTES PARA PARMETROS
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http://repository.urosario.edu.co/bitstream/10336/2004/1/1018416106-2010.pdf
http://redalyc.uaemex.mx/pdf/707/70790108.pdf
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/morton/cape_gooseberry.html
http://www.rlc.fao.org/fileadmin/content/publicaciones/articulo_ayrampu.pdf
FUENTES PARA FUNDAMENTOS
http://www.fao.org/docrep/008/y5771s/y5771s03.htm
http://www.disebas.com.pe/spanish/productos/frutas.php
http://www.corpoica.org.co/SitioWeb/Archivos/Foros/CURSODESHIDRATACIONDEFRUTASCINATAIMA.pdf
http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/AE620s/Pfrescos/UCHUVA.HTM
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0798-
0652010000400013&script=sci_arttext
