EFECTO DE PRE-TRATAMIENTO EN EL SECADO CONVECTIVO DE TOMATES

Piotr P. Lewicki *, Hoa Vu Le, Wanda Pomaranska-Lazuka

Department of Food Engineering and Process Management, Faculty of Food Technology, Warsaw Agricultural University, ul. Nowoursynowska 159,

02-787 Warszawa, Poland

Received 3 July 2001; accepted 4 October 2001

RESUMEN

Tomates de dos variedades se secaron por conveccin a 60 C. La piel se retira y cuartos de tomates fueron premeditados, ya sea por inmersin en una solucin de CaCl2 o por inmersin en esta solucin, seguido de deshidratacin osmtica. Otro lote de tomates se trat por smosis en solucin hipertnica que contiene sacarosa y cloruro de calcio. El tratamiento previo de tomates con cloruro de calcio aument las tasas de secado convectivo y deshidratacin osmtica tambin. El secado convectivo de tomates pre tratados fue 20 % ms corta que la de la materia prima. El tratamiento previo con CaCl2 se increment en un 20 % la cantidad de agua eliminada durante la deshidratacin osmtica y la infiltracin facilitado la sacarosa. El tratamiento con CaCl2 seguido por deshidratacin osmtica era ms eficaz que el tratamiento osmtico hecho en la presencia de cloruro de calcio. Propiedades de rehidratacin de los tomates previamente tratados y secados eran pobres. Se sugiri que las interacciones de calcio con polmeros endurecieron la estructura, que en uno procesos de secado mejorado de mano, pero en el otro lado de hidratacin del polmero y restringido hinchazn durante la rehidratacin. 2002 Publicado por Elsevier Science Ltd.

1. Introduccin

Los tomates se pelan antes del secado, en su mayora por inmersin en agua hirviendo, cortar y luego se someti a diferentes tratamientos previos. Estos inmersin incluido en cloruro de calcio solucin ( Baloch et al , 1997 ; Collins et al , 1997 ) , metabisulfito solucin ( Baloch et al , 1997 ; Olorunda et al , 1990 ; Tripathi y Nath , 1989 ) , solucin de cloruro de sodio ( Baloch et al , 1997 ; . Olorunda et al , 1990 ; Tripathi y Nath , 1989 ) , almidn de sulfitado solucin ( Tripathi y Nath , 1989 ) , o deshidratacin osmtica ( Collins et al . ,1997 , Shi, LeMaguer , Kakuda, Liptay , y Niekamp , 1999 ) .

En algunos experimentos tomates slo se cortaron en mitades, cuartos o en rodajas y se somete a secado (Hawlader et al., 1991; Zanoni et al., 1999).

El secado de tomates hecho por aire caliente, pero la temperatura era muy diferente dependiendo del laboratorio .Hawlader et al. (1991) Las rodajas de tomate secos a temperaturas que van de 40 a 80 C y a una velocidad de aire entre 0,7 y 1,8 m / s. Shi et al. (1999) utilizaron 95 C, Olorunda et al . (1990) utilizaron un armario secador a 60-80 C y Zanoni et al. (1999) Las mitades de tomate seca a 80 y 110 C. Secado tom de unos pocos a ms de 10 h. Tratamiento pre - secado y secado afectados de manera sustancial la calidad del producto. Las prdidas de licopeno fueron pequea ( Shi et al , 1999 ; Tripathi y Nath , 1989 ; Zanoni et al . , 1999).Por otra parte, se encontr que el secado causada poca isomerizacin de licopeno ( Shi et al . , 1999 ) . el secado reducido el contenido de vitamina C ( Lavelli , Hippeli , Peri , y Elstner , 1999 ; Tripathi y Nath , 1989 ; . Zanoni et al , 1999 ) aument el contenido de 5 - hidroximetil - 2 furfural ( Zanoni et al. , 1999 ) y afect a la eficacia antioxidante de productos de tomate especialmente en su fraccin hidrfila ( Lavelli , Peri , y Rizzolo , 2000 ) ( Lavelli et al . , 1999 ) .

Almacenamiento de los trozos de tomate secos tuvo un escaso efecto sobre el color (Tripathi y Nath , 1989 ), pero powderedproduct era inestable. El cloruro de calcio se increment en gran medida carotenoides prdidas, pero casi totalmente suprimida dorar. El cloruro de sodio no tuvo ningn efecto sobre las prdidas de carotenoides mientras metabisulfito de disminucin de las prdidas. Tanto cloruro de sodio y metabisulfito tenan poco o ningn efecto sobre el pardeamiento del polvo (Baloch et al., 1997). Osmtica de pre - tratamiento de proceder de secado al aire fue encontrado que es ventajoso para la calidad del producto (Collins et al, 1997; Shi et al., 1999) Prdida de licopeno y de isomerizacin se redujeron en comparacin con el secado al aire, y el producto posean propiedades similares a las de frutos secos tpicos. El objetivo de este trabajo fue investigar el efecto de cloruro de calcio y la deshidratacin osmtica en la cintica de secado de tomate y de rehidratacin propiedades del producto.

2. Materiales y mtodos

Tomates de dos variedades, v Revermun y v Lima se utilizaron en este trabajo. Madura, bien coloreados y tomates frescos fueron lavadas con agua del grifo, colocan en agua hirviendo y se mantuvo durante 10 s. A partir de entonces la cscara se retiran manualmente y los tomates se cortan en cuartos. La placenta y las semillas se retiraron de los tomates v. Revermun. Tomates v Lima se utilizaron con las semillas. Los cuartos de tomates fueron previamente tratadas antes de secar con cloruro de calcio y la deshidratacin osmtica.

Las siguientes combinaciones de pre-tratamiento se utilizaron en este experimento.

Procedimiento A - cuartas partes de los tomates v. Revermun se colocaron en solucin de CaCl2 al 2% durante 24 h a 20 C. Materiales para relacin solucin fue 1:4 (w / w).

Procedimiento B - trimestres pre - tratadas con CaCl2 segn el Proceso A se osmotizada en solucin de sacarosa al 61,5 % a 30 C durante 180 minutos. Materiales para relacin solucin fue 1:4 (w/w) y la mezcla se mezcla suavemente. Materiales osmotizada se aclar con multa de un chorro de agua del grifo durante 30 s, y la superficie se borr con papel de filtro.

Proceso C - cuartos de tomates de ambas variedades fueron osmotizada en solucin de sacarosa que contiene 2 % de CaCl2. Parmetros de smosis eran como los utilizados en el Procedimiento B. El secado convectivo se realiz en un secador de laboratorio a 60 C y a una velocidad de aire de 2 m / s. El secador estaba equipado con un equilibrio y cambios en la masa de los tomates fueron seguidos continuamente. La rehidratacin de tomates secos v Revermun se realiz en agua a 25 C. La masa de tomates correspondiente a 1 g D. M. se coloc en 100 ml de agua. El proceso se termina en 20, 30, 40 y 50 min. Contenido de materia seca se midi segn Polaco Estndar PN-90/A-75101/03. Los tomates crudos, osmotizados y rehidratad0s, se secaron en dos pasos. Material hmedo desintegrado se calent en un bao de agua durante 1 h y luego se sec a 95 C durante 5 h en un armario secador. Color coordenadas se midieron con Chromameter CR - 300 (Minolta). La actividad de agua se midi con higroscopio DT 2 (Rotronic AG) a 25 C. La concentracin de calcio se midi por el mtodo de espectrometra de absorcin atmica (AAS).

3. Resultados

Secado convectivo de cuartos de tomate a 60 C fue un largo proceso que tiene de 7 a 10 h (Fig. 1) en funcin del tratamiento de secado previo aplicado a la materia prima. Repetitividad del proceso de secado era buena y la desviacin estndar fue inferior a 15 % del valor medido. Tomates V. Lima se secaron mucho ms rpido que v Revermun pero la diferencia parece deberse a diferentes preparaciones de tomates para el secado .La placenta y las semillas no fueron retirados de los tomates V. Lima , fue seguida por lo tanto, el secado de tomate completa . En el caso de los tomates v Revermun el tejido del pericarpio se someti a secado. Las diferencias en la estructura y el contenido de agua de la placenta y pericarpio se reflejaron en la cintica y la repetitividad de proceso de secado. La evaporacin del agua de estructura suelta y hmeda de la placenta fue fcil mientras pericarpio compacto creado gran resistencia a la transferencia de masa para el transporte de agua. Anlisis de las curvas de secado no mostr perodo de velocidad de secado constante.

Fig. 1. Secado de las curvas de tomates crudos.

Pre -tratamiento con cloruro de calcio afectados fuertemente la cintica de secado. Al comienzo del proceso de secado, tanto para pre - tratada y no tratada de tomate procedi de la misma manera. Cuando se alcanz el contenido de humedad de 90 % del tomate de pre - tratada comenz a secarse ms rpido que el tomate crudo (fig. 2).

Fig. 2. Efecto de pre-tratamiento con calcio en el secado de cuartos de tomate.

El aumento de la velocidad de secado era ms evidente cuando ms se elimin el agua de los tomates. En 200 minutos de secado de los respectivos contenidos de humedad fueron 2,86 g / g dm (base hmeda 71,9%) y 1,89 g / g dm (65,4% base hmeda) y en 500 min hubo 0,62 g / g D. M. (38,3% base hmeda) y 0.195 g / g D. M. (16,3% base hmeda). Debido a la mayor velocidad de secado, el tiempo de secado de tomates pre tratados con CaCl2 fue ms corto que el de los tomates crudos. Para llegar a un contenido de agua final de 0,159 g / g D. M. (13,7% base hmeda) en tomate crudo, se necesitaba 640 min de secado a 60 C, mientras que los tomates previamente tratados con CaCl2 alcanz este contenido de agua despus de 520 min. La diferencia en el tiempo de secado fue cerca de 20%. Tomates pre tratados con CaCl2 fueron sometidos a deshidratacin osmtica. Este proceso reduce la masa de los tomates en un 37%. El contenido de agua se redujo en casi el 50%, mientras que el contenido de materia seca fue ms del doble (Tabla 1). Tomates Pre tratadas con CaCl2 y osmotizada sometidos a secado convectivo pierden agua muy lentamente. Para llegar a un contenido de agua de 0,266 g / g D. M. Era necesaria (21,0% base hmeda) de secado para 600 minutos, mientras que el tomate crudo pre-tratados con CaCl2 alcanza este contenido de agua despus de 485 min. Esto significa que el material osmotizada perdi 2,15 g de agua por cada gramo de materia seca durante 600 min, mientras que el calcio tratado de tomate perdi 13,70 g de agua durante 485 min. La tasa media de secado convectivo fue 3,58 x 10-3 g de agua / (g dm min) y 2,83 x 10-2 G / (g D. M. min), respectivamente. Los tipos se diferencian por un factor de cerca de 8.

Comparacin de la deshidratacin osmtica y secado convectivo mostr que la eliminacin del agua con el aire caliente era ms rpido que el observado durante el tratamiento osmtico.

Durante 180 min de smosis en el Procedimiento B, se elimin 7,25 g de agua por cada gramo de contenido de materia seca inicial en los tomates v Revermun. Secado convectivo produjo el mismo efecto en 115 min. El tiempo para eliminar la misma cantidad de agua era ms de 30% ms corto para el secado convectivo en comparacin con la deshidratacin osmtica. En el proceso C, se retir 6,00 g de agua por cada gramo de contenido de materia seca inicial durante la deshidratacin osmtica. Se retir Esta cantidad de agua durante 105 min de secado convectivo. Los tiempos de proceso diferan en ms de un 40%. Deshidratacin osmtica hecho en la presencia de iones de calcio dio como resultado una tasa ms lenta en comparacin con la de los tomates pre-tratada con CaCl2. Reduccin de la masa era un poco ms pequea, pero la cantidad de agua eliminada y la ganancia de sacarosa diferan sustancialmente (Tabla 1). Algunos se eliminaron 44-45% de agua y el aumento de la materia seca fue de entre 50% y 90% dependiendo de la variedad probado. Por lo tanto, la deshidratacin osmtica hecho en la presencia de iones de calcio result en contenido de agua final mucho ms altos que los observados en el proceso realizado en los tomates de pre-tratados. Durante los 180 minutos del proceso osmtico 6,0 g de agua fueron retirados por cada gramo de materia seca inicial de tomates v Revermun y 5,7 g de tomates v Lima. La cantidad de agua retirada estaba cerca de 80% de esa retirada de los tomates tratados previamente con CaCl2.

El secado convectivo de tomates osmotizada en presencia de cloruro de calcio transcurri ms lenta que la observada con los tomates pre-tratadas antes de la smosis. La tasa media de secado depende del contenido inicial de agua. Tomates v Revermun necesitan 530 minutos para reducir el contenido de agua de 4,110 a 0,266 y 505 min para reducir el contenido de agua de 3,20 a el mismo contenido final de agua. Tomates v Lima secan de 4.480 g de agua / g D. M. a 0.266 g / g D. M. dentro de 275 min. Las tasas promedio de secado fueron 07:25 10 3; 5:81 10 3 01:53 y 10 g de agua 2 / (g dm min), respectivamente.

El efecto de pre-tratamiento en la cintica de secado de tomates fue muy evidente en bajos contenidos de agua (Fig. 3). Pre-tratamiento de los tomates crudos v Revermun con CaCl2 aument la velocidad de secado en el contenido de agua de 1 g / g dm desde 07:03 10 3 a 9:08 10 3 g / (g dm min) que es un 34,2%. La misma tomate, osmotizada en presencia de CaCl2 al contenido de agua 4,11 g / g de MS, se sec a contenido de agua de 1 g / g dm, con la tasa de 0,0059 g / (g dm min). La menor tasa de secado de la inferior era el contenido de agua en los tomates pre-tratados por smosis.

Tabla 1 Deshidratacin osmtica de tomates

m - masa; w - agua, s - materia seca.

Velocidad de secado vs Contenido de agua

La concentracin de calcio en el tomate crudo fue de 0:136 0:045 _ g/100 g dm Sumergirse en el 2% de CaCl2 durante 24 h aument el contenido de calcio de ms de 11 veces. El tomate tratadas previamente sometida a osmosis retenido 0:870 0:175 _ g calcium/100 g dm La smosis en la presencia de calcio dio como resultado un contenido de calcio en el tomate cerca sec a 1 g/100 g dm (Fig. 4). Cintica de la migracin de los iones de calcio era rpido. Durante la smosis en presencia de CaCl2 se encontr que despus de 30 min del proceso, la concentracin de calcio en los tomates alcanz un nivel que no cambia durante la subsiguiente 150 min .

Tomates secos eran de plstico en la textura y el color y el sabor eran tpicas de la materia prima . El color se expresa en el sistema CIE se representa por la ligereza Y y coordenadas de cromaticidad " X e Y " . La ligereza del tomate crudo y producto seco fue baja (Tabla 2 ) lo que indica que el color era intensa. Procesamiento aument ligereza un poco, pero no hubo diferencias estadsticamente significativas entre los tratamientos aplicados. Cromaticidad coordenadas no se modificaron sustancialmente.

Tabla 2 Color de tomates secos

Slo el valor de "Y " se traslad a valores ms bajos, lo que indica menor saturacin del color . En general, se puede afirmar que ni pre-tratamiento ni secado convectivo afectados sustancialmente el color de los tomates secados. La actividad de agua del material seco fue dependiente sobre el contenido de materia seca y fue entre 0.322 y actividad 0.744.Water de tomate crudo fue 0.995, y el tratamiento osmtico en presencia de calcio rebajado este valor de 0,974 a 0,978.

Se observ el efecto ms pronunciado de tratamiento previo sobre la calidad de los tomates secados durante la rehidratacin. Aumento de la masa ( peso ) durante la rehidratacin fue obstaculizado por el tratamiento previo con cloruro de calcio .

Los tomates crudos secados por conveccin aument en masa durante la rehidratacin por ms de 4 veces, mientras que los tomates tratados previamente con CaCl2 aumentaron slo 2,7 veces (Fig. 5).

Fig. 5 Efecto del pretratamiento de aumento de la masa de tomates secos sometido a la rehidratacin.

Una combinacin de tratamiento con calcio y smosis result en un aumento an ms baja en la masa , no superior a 2 . Tomates secos absorbidos por conveccin slo el 30% de esa agua que estaba presente en la materia prima. Pre - tratamiento con CaCl2 reduce este valor a 20 % mientras que la combinacin de tratamiento con calcio con smosis dio lugar a la absorcin de agua 15 % (fig. 6). Clculo de la capacidad de absorcin de agua (WAC) y de materia seca capacidad de retencin de (DHC) (Lewicki, 1998) dieron valores bajos, especialmente para los tomates tratados previamente (Tabla 3). El pretratamiento y la capacidad de absorcin de agua de secado afectado mucho ms que la capacidad de retencin de materia seca (DHC).

Fig. 6 Efecto del pretratamiento de la absorcin de agua por tomates secos sometido a la rehidratacin.

De secado reducido WAC a aproximadamente 35 %, y para el material pretratado fue en el rango de 12 18 %. El valor DHC estaba en el rango de 40-60 %. Por lo tanto, la capacidad de rehidratacin ( RA ) , que era alrededor de 18 % de tomate seco , se redujo de 2 - a 4 veces por el pretratamiento .

4. Discusin

Los resultados presentados en este trabajo mostraron que el tratamiento previo de los tomates con los iones de calcio afect fuertemente el agua y el azcar en movimiento en el tejido. El pretratamiento con calcio dio como resultado la eliminacin de agua ms rpido tanto por conveccin y smosis. El secado convectivo de tomates tratados previamente era 20 % ms corto, y durante 180 min de deshidratacin osmtica ms de 20 % ms de agua se elimin a partir del material de calcio tratado. Los tomates tratados previamente con calcio y sometidos a tratamiento osmtico fueron fcilmente penetrados por sacarosa. El contenido de azcar en la materia seca de estos tomates haba terminado 77 %. Tomates osmotizada en presencia de cloruro de calcio contenido algunos azcares 66 % en la materia seca. La infiltracin de sacarosa se disminuy en un 15%.

La penetracin de los iones de calcio y la formacin de puentes entre las molculas de pectina (Hudson y Buescher , 1985 ; McFeeters , Fleming , y Thomson , 1985 ; Tang y McFeeters , 1983 ) se puso tensa el tejido y una mayor resistencia a la deformacin.

Tabla 3 ndices de rehidratacin para los tomates secos

Debido a esto, se form una estructura abierta, y la resistencia al transporte de agua y de sacarosa era mucho menor que la obtenida en el tomate crudo tras el secado convectivo o de smosis. La unin de los iones de calcio por el tejido de tomate era fuerte, ya que ms de la mitad de ella se mantuvo en el material osmotizada (Procedimiento B). Estructura rgida y abierta, que fue favorable tanto para la deshidratacin y secado, se convirti en un obstculo para la rehidratacin. Agua Rehidratacin llenar los capilares, pero la resistencia a la deformacin hinchazn limitada de polmeros y an ms la absorcin de agua adquirida.

5. Conclusiones

Los iones de calcio utilizados en el tomate secado afectaron fuertemente la cintica de secado y las propiedades de rehidratacin del producto seco. Los iones de calcio interactan con biopolmeros, principalmente pectinas, aumento de la resistencia mecnica del material de secado que experimenta. Se infiere que la contraccin de tejido de tomate pre-tratada con CaCl2 no era tan grande como la de tomate crudo durante el secado.

Por lo tanto, la estructura abierta promueve la difusin del agua y dio lugar a un secado ms rpido. Formacin de estructura abierta debido a pretratamiento de calcio tambin se lleg a la conclusin sobre la base de los resultados obtenidos durante la deshidratacin osmtica de los tomates. Puentes de calcio formado en el tejido de tomate restringidos hidratacin e hinchamiento del polmero. Dio lugar a malas propiedades de rehidratacin de tomates secos.

Referencias

Zanoni, B., Peri, C., Nani, R., & Lavelli, V. (1999). Oxidative heat damage to tomato halves as affected by drying.