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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINATECNOLOGIA DE ALIMENTOS I PRÁCTICA N°3: DESHIDRATACIÓN
I. INTRODUCCIÓN
La deshidratación es una de las formas más antiguas de conservar los alimentos. Los
alimentos deshidratados no necesitan ser refrigerados y conservan mejor sus
componentes nutricionales ya que el proceso es simple y fácil de realizar. Este método
consiste en remover el agua de los alimentos hasta que su contenido se reduzca a un 10
o 20% con el objeto de prolongar la vida útil de los productos agrícolas, aplicando calor.
La desecación o deshidratación de un cuerpo puede definirse como la expulsión, dentro
de un límite determinado del agua en el contenida, bajo determinadas condiciones de
temperatura, humedad y progresión de secado debidamente controladas, y por medio de
una corriente de aire sobre el cuerpo.
La deshidratación combina los efectos benéficos de la estabilidad microbiológica y
fisicoquímica, con la reducción de peso y de los costos del transporte y presenta otras
ventajas relacionadas con la manipulación y el almacenamiento. Sus posibilidades de
aplicación son muy amplias, sirviendo para pescados y carnes, frutas y verduras, y una
buena parte para la totalidad de los productos alimenticios preparados. Por tal motivo, la
deshidratación o secado es una operación unitaria muy importante dentro del proceso de
elaboración de diversos alimentos que tienen un apreciable valor preservativo.
Tecnológicamente el proceso de secado es utilizado para preservar por mayor tiempo los
alimentos debido a que una gran proporción de agua disminuye el tiempo de vida, con lo
que se introduce el termino de actividad de agua la que es la cantidad de agua disponible
para el desarrollo de microorganismos, está en el proceso de secado se reduce y
aumenta el tiempo de preservación del alimento. Un alimento con baja actividad soporta
un mayor tiempo de vida que uno con alta.
Por lo que los objetivos de la práctica fueron:
Dar a conocer las operaciones unitarias y tratamientos que deben realizarse para
la obtención de ají amarillo, champiñón y perejil deshidratado.
Identificar los factores involucrados en la determinación de los parámetros del
proceso.
Familiarizar al estudiante con el adecuado uso de los equipos, accesorios y
servicios.
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II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Deshidratación de alimentos
Según Geankoplis (1995), el secado o deshidratación de alimentos es una técnica de
preservación, basada en la remoción de ciertas cantidades de agua que se eliminan en
forma de vapor con aire. Los microorganismos que provocan la descomposición de los
alimentos no pueden crecer y multiplicarse en ausencia de agua, además muchas de las
enzimas que causan los cambios químicos en alimentos no pueden funcionar sin agua.
Según Pistono (1955), mencionado por Trasmonte (1993), es la eliminación del agua de
un producto bajo determinadas condiciones de temperatura, humedad relativa y
progresión de secado debidamente controlados mediante una corriente de aire sobre el
cuerpo.
Según Badguer y Banchero (1979) citados por Trasmonte (1993), en la operación se
elimina casi toda el agua presente en los alimentos por evaporación; sin embargo, en la
mayoría de los casos la eliminación del agua es realizada a temperaturas menores a la de
su punto de ebullición.
2.2. Etapas del secado
Fase del incremento de la temperatura
Según Brennan (1987) mencionado por Pérez-Garland ya que el producto a secar
esta frío en el momento inicial, su presión de vapor es también baja, por lo que se
produce transferencia de masa a velocidad muy lenta. Por el contrario, el gradiente de
temperatura entre el aire caliente y la superficie fría del producto es muy elevado, por
lo tanto la transferencia de calor es muy activa.
Secado durante el período de velocidad constante
Según Geankoplis (1995), durante este período, existe una película de agua continua
en la superficie del alimento. En este período ocurre un mecanismo de transferencia
de calor por convección, que depende de la diferencia que debe haber entre la
temperatura de bulbo seco y la temperatura de bulbo húmedo, para que luego se
produzca una transferencia de masa, debido a las diferencias de presión entre el agua
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superficial del alimento (presión de vapor de saturación) y la presión de vapor del aire.
La velocidad de evaporación con las condiciones establecidas para el proceso es
independiente del sólido y es esencialmente igual a la velocidad que tendría una
superficie líquida pura. Sin embargo, las ondulaciones y hendiduras sobre la superficie
del sólido ayudan a obtener una velocidad más alta que la que tendría una superficie
completamente plana. Si el sólido es poroso, la mayor parte del agua que se evapora
durante el período de velocidad constante proviene del interior del sólido. Este período
continuará hasta que el agua siga llegando a la superficie a la misma velocidad con la
que se evapora.
Secado durante el período de velocidad decreciente
Según Geankoplis (1995), el período de velocidad decreciente empieza cuando la
superficie está seca en su totalidad. El plano de evaporación comienza a desplazarse
son lentitud por debajo de la superficie. El calor para la evaporación se transfiere a
través del sólido hasta la zona de evaporación. El agua vaporizada atraviesa el sólido
para llegar hasta la corriente de aire.
Según Geankoplis (1995), en este período el mecanismo de transferencia de calor se
realiza por radiación, convección o conducción, ya que con frecuencia el secado se
realiza en un gabinete cerrado, donde los paneles irradian calor al sólido que se está
secando. Además, en algunos casos el sólido puede estar depositado en una bandeja
metálica, lo que permite una transferencia de calor por conducción a través del metal
hacia el fondo del lecho sólido. La transferencia de calor por convección se realiza
desde el aire que lo rodea hasta la superficie del sólido. Como la superficie ya no se
encuentra totalmente húmeda durante este período, la velocidad del secado disminuye
con el tiempo. La velocidad de secado en el período decreciente está dictada por el
movimiento interno del agua por difusión líquida o por movimiento capilar.
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Figura 1. Curva de velocidad de secado en función del contenido de humedad
Fuente: Geankoplis (1995)
2.3. Factores que afectan la velocidad de secado
Entre los más importantes están:
La naturaleza del material a secar: Según Van Arsdel (1963) mencionado por
Trasmonte (1993), la más importante de todas las condiciones que afectan la
velocidad de secado es la estructura física y química del material a secar. La
composición química del alimento, tal como el contenido de almidones, proteínas,
enzimas, sales inorgánicas, agua; así mismo desde el punto de vista físico, tal
como la forma en que el agua se encuentra en el alimento, textura de los tejidos,
etc., van a influir en la velocidad de deshidratación, lo que a su vez determinará las
características de las curvas de deshidratación para cada tipo de alimento.
El grado de saturación de agua del aire: Según Van Arsdel (1963) mencionado
por Trasmonte (1993) dice que la depresión del bulbo húmedo (Tbs – Tbh) del flujo
del aire que pasa a través del cuerpo húmedo, tiene una influencia importante
sobre el curso de la velocidad de secado. Si Tbs – Tbh es cero, implica que el aire
se encuentra saturado de agua y el secado no se lleva a cabo. El efecto de este
factor es más importante en las primeras etapas de secado, sobre todo si existe un
período constante, pero en las últimas etapas (en un rango de bajas humedades),
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la velocidad de secado tiende a ser cada vez más independiente de la depresión
del bulbo húmedo, salvo que el aire contenga alta humedad.
La temperatura de bulbo seco del aire: Según Treybal (1980) mencionado por
Trasmonte (1993), cuando más alta es la temperatura del aire, mayor es la
velocidad de secado del producto; es decir, si el flujo es paralelo o perpendicular a
la superficie del material.
La velocidad del aire de secad o: Según Treybal (1980) mencionado por
Trasmonte (1993), las variaciones en la velocidad del aire afectan a la velocidad
de secado durante el período de velocidad constante por su influencia sobre los
coeficientes de masa y calor, siendo este último dependiente del desplazamiento
del aire con respecto al producto, es decir, si el flujo es paralelo o perpendicular a
la superficie del material.
La contracción del material a secar: Según Brennan (1980) mencionado por
Trasmonte (1993), la contracción de los elementos durante el secado, pueden
influir en la velocidad de deshidratación, debido a los cambios en el área variable
de la superficie de secado y a la creación de las gradientes de presión en el
interior del producto.
2.4. Deshidratación del ají
Según Prudent y Wright (1943) mencionado por Alvistur (1975), recomiendan utilizar
una temperatura de aire de 71°C con una carga máxima de 5 Kg/m2, sin tratamiento
previo, o un calentamiento por vapor de 1 a 2 minutos.
Según Lease y Lease (1962) mencionado por Alvistur (1975), reportan que a una
temperatura de secado de 66°C se obtiene una mayor retención del color y picantez.
Indica además, que el tiempo de secado para el producto entero es de 12 hrs. Y en tiras
es de 6 horas.
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Cuadro 1. Composición del ají (por 100 gr. de la parte comestible)
Ají verde Ají amarillo entero fresco
Ají amarillo seco
Humedad 86.3 *(629.92) 88.9 *(800) 16.6 *(19)
Fuente: “Composición de los alimentos peruanos”. Instituto de Nutrición. Ministerio de Salud Pública (1962).
*( ) Cálculos realizados para 100 gramos de materia seca.
2.5. Deshidratación del Orégano
En las frutas y hortalizas, los carbohidratos se encuentran en mayor proporción en
comparación con las proteínas y grasas, y la reducción de estos causa una decoloración
notada como encafecimiento, pudiéndose controlar con la aplicación de bióxido de azufre,
el cual actúa como antioxidante y en cuanto a los pigmentos, el secado afecta
principalmente a carotenoides y antocianinas, aunque un tratamiento con azufre ejerce
una acción inhibitoria sobre el encafecimiento oxidante (Van Arsdel 1973).
La actividad de agua (aw) es la medida del estado del agua en los alimentos y es un
concepto comúnmente usado en correlación con la estabilidad microbiológica de los
alimentos, ya que permite el desarrollo de límites generales dentro de rangos donde
ciertos tipos de reacciones deteriorativas son dominantes (Labuza, 2007; FAO, 2011).
Para entender la influencia del agua en un sistema alimentario se requiere de la
determinación de niveles de aw correspondientes al rango del contenido de agua al cual
el alimento está sujeto. Existen muchos valores críticos de actividad de agua
correspondientes a los valores mínimos y máximos para las reacciones químicas y físicas
(Labuza, 2007).
El primer proceso de post-cosecha es el secado, que consiste en producir la pérdida de la
mayor cantidad de agua libre del vegetal cortado lo más rápida-mente posible y a una
temperatura que no supere los 50 ºC, evitando así pérdidas de aceite esencial y de
calidad en el producto obtenido (Bandoni, 2000; Ringuelet & Cerimele, 1987; Ringuelet
et al., 2004). Entre los métodos de secado tradicionales se encuentran los denominados
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naturales y los artificiales o mecánicos, cada uno con sus ventajas y desventajas (Curioni,
1998; Müller et al., 1993).
Cuadro 2. Humedad final del orégano (en 6 tratamientos de T°)
Fuente (María Isabel Tongino 2011)
Figura 2. Etapas del secado del orégano
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2.6. Deshidratación de hongos comestibles
Según Martínez (2010), los hongos comestibles tienen un alto valor nutritivo y mejoran la
calidad de vida. Contienen aproximadamente 20% de proteínas en base seca, son de
sabor agradable y se pueden preparar de varias formas en platillos regionales, tales como
tortillas, ensaladas, ceviches y chicharrón.
Según Juárez, 1993, la deshidratación por el método de aire caliente es un proceso usual
en la preservación de hongos comestibles. Cruess (1942) y Brunell (1943), mencionados
por Komanovsky et. al. (1970), dieron directivas para la deshidratación comercial de
hongos comestibles, recomendado al deshidrata por aire caliente; el utilizar temperaturas
entre los rangos de 51 a 61°C. Sin embargo, este procedimiento rinde un producto nada
atractivo tanto en color como en forma (Komanovsky et. al., 1970).
Según Delcaire, 1987. La deshidratación de hongos comestibles es un proceso delicado y
lento, considerando que para la deshidratación por el método de aire caliente se deben
usar temperaturas entre los rangos de 60°C y 70°C, obteniéndose un producto final con
cerca de 12% de humedad.
Otras investigaciones en hongos comestibles, como Volvariella, consideran la
deshidratación por aire caliente a una temperatura de 40°C, incrementándola
gradualmente hasta 45°C. Generalmente, toma cerca de 8 horas deshidratar el hongo a
una temperatura de 45°C, con pérdidas de 10% del peso fresco. Asimismo mencionan
que los hongos Pleurotus y Shiitake se deshidratan ya sea bajo el sol o en secadores de
aire caliente utilizando calor gradual hasta 60°C.
El hongo Pleurotus ostreatus se ha deshidratado con éxito utilizando aire caliente a
temperatura de 44°C durante 4 horas, obteniéndose un producto de fácil rehidratación.
Gyorgy (1989), deshidrato Pleurotus ostreatus colocando en mallas, lonjas delgadas del
hongo, las que expuso a una corriente de aire caliente por unas horas, y conservándolas
posteriormente en envases bien sellados; concluyendo que si el hongo no ha sido
deshidratado lo suficiente o, si no se realizó un buen sellado, las bacterias y las levaduras
lo pueden deteriorar.
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Figura 3. Hongos Shitake
Figura 4. Hongos Volvariella
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III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Materiales
a) Materia Prima
- Ají amarillo, champiñones y orégano.
b) Equipos
- Balanzas
- Equipo de determinación de humedad con rayos infrarrojos.
- Secador de bandejas.
Figura 2: Secador de bandejas
c) Instrumentos
- Cuchillos
- Tabla de picar
- Baldes
- Fuente para escurrir
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d) Otros:
- Lejía clorox
Figura 3. Materias primas
3.2. Procedimientos
Ají amarillo
Pesado
Selección y Clasificación
Lavado y Desinfección
Cortado
Enfriado
Envasado
Secado
Secado
Enfriado
Envasado
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3.2.1 Diagrama de flujo para el secado de Ají.
3.2.2 Diagrama de flujo para el Champiñón.
100ppm
5min
T°=60°C
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100ppm
5min
T°=60°C
ChampiñónChampiñón
Envasado
Enfriado
Secado
Embandejado
Cortado
Lavado y Desinfección
Selección y Clasificación
Champiñón deshidratado
Espesor: 5 mm
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3.2.3 Diagrama de flujo para el Orégano.
T°=60°C
OréganoOrégano
Envasado
Enfriado
Secado
Deshojado
Limpieza
Selección
Pesado
Orégano seco
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IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES
Ají amarillo
Cuadro 3: Características de la materia prima.
Fuente: Elaboración propia.
Cuadro 4: Características del proceso.
Etapa Tiempo
Pesado inicial 1000 g
Peso final 960g
Tiempo de secado 19 h
Temperatura de
secado60ºC
Humedad inicial 88.84%
Humedad final 80.07%
Figura 4. Ají deshidratado envasado
Peso inicial 1.00 kg
Madurez De consumo
Otras características Una hortaliza de post-cosecha, sin procesado
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Según Heras, et.,al. (2003), el ají fresco antes del secado tiene un porcentaje de
humedad de 86% y Collazos (1986), menciona que el ají amarillo fresco tiene una
humedad de 88.9% .En la práctica la humedad inicial del ají fue 88.84%, este valor es
muy cercano a lo mencionado según Heras, et.,al., pero aun así es muy bajo. Según
Montes, A. (1970), el contenido de humedad depende del estado de madurez del
alimento.
En la práctica el ají presentó 80.87% de humedad el cual está muy alejado de lo
reportado por Alvistur, R (1975), que reporta una humedad después del secado de
5%, en cambio Collazos (1986) menciona que el ají amarillo después del secado
presenta un 16.6% de humedad; este último autor no específica si se hizo algún
operación como la de corte así que se asume que es para un ají entero, el cual en la
ambos valores están muy lejos de los valores obtenidos.
Pistono (1955), indica que el tiempo de secado para un producto entero es de 12
horas. Además menciona que para obtener mayor retención de color y picantes es
adecuado utilizar una temperatura de secado de 66°C y Gattoni, (1963), menciona
que para reducir el tiempo del secado al 50% y minimizar costos se puede realizar un
corte a lo largo del ají. En la práctica el ají estuvieron a las mismas condiciones dentro
del secador con una temperatura de 60°C por 19 horas, lo cual fue ideal sin embargo,
los autores mencionan que se da un mejor rendimiento al cortar el ají por la mitad.
Según Tapia (2010), una exposición prolongada del producto, ocasiona que el
producto final presente una pérdida de calidad en cuanto al color debido al
oscurecimiento de la superficie por la exposición a la alta temperatura y Según Nuez
(1996), a medida que el fruto va perdiendo humedad no debe sobrepasar los 65 a
75°C, ya que pueden producirse degradaciones de los pigmentos amarillos y aparición
de pigmentos pardos hidrosolubles. Dichos pigmentos se perderían al eliminar el
agua que todavía queda. Y la calidad del producto final se perderá. El color del ají fue
un color naranja, luego de la exposición al secado se obtuvo variaciones en algunos
pero no siendo tan oscuras, ello nos lleva a decidir que se llevaron a temperaturas
adecuadas el secado y no se produjo una sobreexposición.
Se observó que algunos ajís después del secado presentaron un color naranja oscuro,
con pocas tonalidades marrones. El ají no estaba totalmente arrugado y encogido.
Según Van Arsdel, citado por Alvistur (1975), se debe a que no se produce la
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pérdida de constituyentes solubles y el cambio de color se debe a que no sufrió las
quemaduras del tejido por el calor.
Las condiciones óptimas de almacenaje de ají son: Temperatura 10-12°C, humedad
relativa 85-90%, duración 15-30 días (Montes, 1970). En la práctica el almacenaje
fue a temperatura de ambiente, esto quiere decir que la vida de anaquel de nuestro
producto será mucho menos a lo reportado por el autor.
Alvistur, R (1975), menciona que en California, los productos de ají seco deshidratan
el fruto entero o cortado hasta un 12 ó 15% de contenido de humedad (b.h) y lo
almacenan a 0°C. Cuando estos posteriormente son molidos, el contenido de
humedad lo reducen a 7 u 8% de humedad (b.h) porque este método retiene mayor
picantes y color, esto sería una recomendación para obtener el color adecuado para
nuestro producto evitándose los colores naranjas oscuros con tonalidades marrones.
Champiñones
Cuadro 5: Características de la materia prima.
Peso inicial 1.02 kg
Madurez De consumo
Otras características Una hortaliza de post-cosecha, envasada.
Cuadro 6: Características del proceso.
Etapa Tiempo
Pesado inicial 1200 g
Peso final 960g
Tiempo de secado 19 h
Temperatura de
secado60ºC
Humedad inicial 88.84 %
Humedad final 6.91 %
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Figura 5. Champiñones deshidratados embolsados.
El cuadro N°6 muestra el contenido de humedad y pesos iniciales y finales del
champiñón deshidratado en la práctica.
El alimento fue puesto en bandejas para la deshidratación por aire caliente, la cual se
llevó a cabo a una temperatura inicial de 46°C, incrementándola gradualmente hasta
70°C.
El espesor del hongo comestible está dentro del rango permitido. Según la FAO
(1993) el hongo debe ser rebanado horizontalmente en espesores no superiores a 1
cm. El espesor que tenía el champiñón antes de entrar al secador era
aproximadamente menor a 1cm.
Según Juárez (1993), la humedad resultante tras un secado por aire caliente es de
9.01% a 40°C y de 7.88% a 60°C y según la FAO (1993) la humedad resultante debe
estar alrededor de 8%. La humedad final en la práctica fue 6.91 %, este porcentaje se
aproxima al valor teórico.
Se debe tener en cuenta que antes de colocarlas al secador cortamos el hongo por la
mitad, debido a que se subdivide el alimento en piezas pequeñas delgadas a fin de
acelerar la velocidad de secado, o sea se trata de exponer una mayor área superficial
con lo que facilitaremos la transferencia de masa y calor. Además que las partículas
pequeñas o capas delgadas reducen la distancia que el calor tiene que recorrer a fin
de llegar a la superficie y escaparse (Potter, 1973).
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Según la FAO (1993) los criterios de calidad para hongos deshidratados son: color y
sabor propios de la especie y 6 - 13% de humedad. En la práctica, el producto
deshidratado cumple con las características sensoriales y también con el rango de
humedad establecido, esto quiere decir que tenemos un producto que cumple con los
requisitos de la FAO.
Oregano
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V. CONCLUSIONES
El contenido de humedad del alimento deshidratado depende de los parámetros
de temperatura inicial, final y variaciones de esta durante el secado. Así a mayores
temperaturas, menor porcentaje de humedad.
Temperaturas y tiempos no adecuados en el secado hace que se pierdan las
características sensoriales en el ají.
Se obtienen diferentes humedades en ají entero según la posición en el secador
de bandejas de la UNALM.
Los champiñones después del secado tienen un 6 % de humedad.
El alimento se subdivide en piezas pequeñas delgadas a fin de acelerar la
velocidad de secado, tratando de exponer una mayor área superficial con lo que
facilita la transferencia de masa y calor
VI. CUESTIONARIO
1. Explique la atomización y su relación con el valor nutricional de los alimentos,
en comparación con otros métodos de secado. Cite ejemplos.
El secado por atomización es la transformación de un material desde un estado fluido
a una estado seco por medio de la aspersión en un medio caliente y en una etapa
operacional continua. La alimentación que puede ser secada por éste método puede
ser de sustancias en solución, suspensión y pasta pueden ser secados por este
método. Dependiendo de las propiedades físicas y químicas del material y del diseño
y operaciones del secador puede obtenerse un producto seco, conformado en polvo,
gránulos o aglomerados.
En este proceso la mayoría de las propiedades de los alimentos se conservan,
algunas técnicas pueden ocasionar pérdida de sustancias nutritivas. Por ejemplo,
minerales y vitaminas hidrosolubles (C y complejo B) desaparecen debido a las altas
temperaturas, y las proteínas pueden perder propiedades
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Efectos del secador de bandejas en productos biológicos
- Deformaciones y reducción de tamaño
- Cambio de color por acción del calor
- Pérdidas de sólidos
- Endurecimiento de la superficie
- Pérdida de constituyentes volátiles
2. Cite investigaciones realizadas sobre atomización de productos alimenticios.
2.1. Fuente: Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial.
Autor: Miguel Lozano Berna
Tema: Obtención de Microencapsulados funcionales de Zumo de Opuntia
stricta mediante secado por atomización.
Lugar: España: Cártagena
Fecha: Marzo 2003
Disponible en :< http://repositorio.bib.upct.es/dspace/bitstream/10317/954/1/pfc3022.pdf>
2.2. Fuente: Boletín Informativo de la Universidad EAFIT-Colombia
Autor: Jorge Enrique Devia Pineda.
Tema: Pulverización de Colorantes Naturales por Secado por Atomización
Lugar: Colombia
Fecha: Julio 2005
Disponible en: redalyc.uaemex.mx/pdf/215/21513102.pdf.
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3. Investigue
procedimiento y flujo de operación industrial del producto que realizo en
la práctica
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FLUJOGRAMA PARA LA DESHIDRTACIÓN DE HONGOS
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4. ¿Qué encapsulantes son los más utilizados? Explique sus características e
importancia para el tipo de productos que se usa.
El encapsulamiento es una técnica por la cual partículas líquidas o burbujas de gas de un
“material central” o “núcleo” son atrapadas en una película continua de un polímero
(material pared). Las “paredes” son designadas para proteger el material encapsulado o
luz. En otro aprovechamiento son designados para controlar el comportamiento del
material encapsulado bajo condiciones determinadas. Esta técnica es un método común
para convertir materiales líquidos en una más práctica forma sólida o pulvurulenta; esto
protege el material sensible, entendiéndose así su vida en anaquel (Delgado, 1989).
Los materiales generalmente usados son seleccionados a partir de los siguientes
hidrocoloides (Tantaleán, 1972):
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Gomas vegetales: goma arábiga (acacia), goma tragacanto, goma aguar, etc.
Almidones: incluyendo almidones modificados.
Proteínas: incluyendo gelatinas, gelatinas hidrolizadas, proteína de soya y
caseinatos.
Celulosa, ésteres y éteres (derivados de celulosa).
Azúcares: sucrosa y dextrosa, etc.
5. Haga una relacion de productos atomizados que son o que pueden ser
comercializados ventajosamente
- Sopas
- Néctares
- Purés
- Maca
- Frutas
- Vegetales
6. Fundamento de la deshidratación. Explique la influencia de la actividad del agua
El proceso de deshidratado es la extracción de humedad mediante corrientes de aire
caliente seco controladas, dirigidas y sostenidas, a diversas temperaturas y velocidad
dependiendo del tipo de producto.
El contenido de agua, que fue fundamental para el desarrollo del producto hortícola en la
planta, se transforma en factor determinante para la proliferación de bacterias, levaduras
y hongos, con el consiguiente deterioro de los productos.
La situación del agua en el vegetal permite el desarrollo de la flora microbiana, si se
encuentra disponible, es decir “libre”, y no asociada a solutos o coloides hidrófilos (como
los geles de pectina).
Durante el proceso de maduración, o envejecimiento, posterior a la cosecha, por la acción
de enzimas, se desdoblan estos coloides, o macromoléculas, ocasionando dos procesos
adversos:
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a) Generación de los monómeros constituyentes: Generalmente azúcares simples
(provenientes del almidón, pectinas, etc.) y aminoácidos (provenientes de la
destrucción de las proteínas); ambos fuentes nutritivas para los microorganismos.
b) Transformación de “agua ligada”, en “agua libre”: Este fenómeno hace que las
moléculas simples anteriores, pasen a estar en solución, algo imprescindible para que
puedan ser metabolizadas por bacterias o levaduras.
Esto lleva a considerar el concepto de actividad del agua, generalmente simbolizada
como aw definida como el cociente entre la presión de vapor de agua en la solución (que
dependerá de los solutos que integran el alimento) y la presión de vapor del agua a esa
temperatura.
Como se aprecia es un concepto muy parecido al de humedad relativa (HR), en el aire,
con la diferencia que generalmente no se expresa en porcentaje; así el agua pura tendrá
una aw de 1,0.
La expresión de aw y de HR, son similares, pero están regidas por leyes distintas.
Mientras la primera se justifica por la ley de Raoult, la segunda se explica por la ley de
Dalton (o de las presiones parciales).
La ley de Raoult (válida para soluciones diluidas) se expresa como:
p’A = xA * PoA (1)
Mientras que la de Dalton establece:
pA = yA * Pt (2)
Comparando ambas, nos permitirá conocer si el agua pasará del alimento al aire
circundante (cuando la p’A sea mayor que la pA). Esto explica el marchitamiento y la
mejor conservación de alimentos en ambientes aireados.
A la inversa, el alimento se humedecerá cuando pA sea mayor que p’A.
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Ahora estamos en condiciones de asociar estos conceptos con los de uso más común en
tecnología, así es más usual que usar fracción molar, en la fase gaseosa se expresa el
contenido de vapor de agua, como humedad relativa del aire (HR).
La HR, es la expresión porcentual del cociente del contenido de agua en el aire
(humedad absoluta), en el punto de rocío (dew point), y el contenido de agua que
resultaría de saturar con agua el aire a la temperatura real del mismo (Temperatura de
bulbo seco)
7. Investigue sobre el escaldado de frutas y hortalizas. Métodos. Fundamento del
escaldado
El escaldado es una operación de amplio uso en el procesamiento de frutas y hortalizas.
Fundamento: Corresponde a un tratamiento térmico usado con el propósito de
acondicionar el material en diversos sentidos: ablandarlo para obtener un mejor llenado
de los envases, inactivar enzimas deteriorantes causantes de malos olores, malos
sabores y fallas del color natural del producto. Esta es una operación que debe ser
cuidadosa, es decir, debe ser muy controlada en cuanto a la magnitud del tratamiento
térmico en nivel de temperatura y período de aplicación. Además, el tratamiento debe ser
detenido en forma rápida mediante un enfriamiento eficiente. Estudio han comprobado
que es preferible un tratamiento de alta temperatura por un período corto y también que
es mejor un escaldado realizado mediante el uso de vapor, que el uso de agua caliente,
debido principalmente a la pérdida de sólidos solubles, como las vitaminas hidrosolubles.
8. Indique tipo de empaques, características del empaque (material, espesor) y
posible productos deshidratados a envasar.
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PRODUCTO
DESHIDRATADO
TIPO DE EMPAQUE
PAPEL/CARTON PLASTICO VIDRIO
Frutos/Vegetales Caja (caja laminada con polietileno o papel de aluminio)
Películas LDPE Películas
HDPE Películas OPP
(Polipropileno orientado)
Película laminada
Cereales/Harina Bolsa Caja (caja
laminada con polietileno o papel de aluminio)
Hierbas/Especias Caja (caja laminada con polietileno o con papel de aluminio)
Película laminada
Frascos
Fuente: Fellows (2000)
Para el envasado de atmosfera modificada (EAM), existen 2 parámetros técnicos que son
muy importantes, la permeabilidad a los gases y al vapor de agua. Los materiales de
envasados se clasifican según su resistencia al paso del oxígeno. (Fellows, 2000)
Baja barrera (>300 cm3/m2), para envoltorios de carne fresca y otras
aplicaciones en las que es deseable el paso del oxígeno.
Barrera media (50-300 cm3/m2)
Barrera alta (10-50 cm3/m2)
Barrera ultra alta (<10 cm3/m2), que protege el producto del oxígeno hasta el
final de la vida útil esperada.
9. ¿Cuál es la diferencia que existe entre humedad base seca y humedad base húmeda?
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Humedad base húmeda es la proporción de masa de agua que hay en un masa total,
donde la masa total es la mezcla de masa de agua y masa de materia seca; mientras que
la humedad base seca es la proporción de masa de agua por masa de materia seca.
Los granos, como es bien conocido, no pueden conservarse almacenados si no están
secos. La cuestión es determinar cuándo un grano se considera "seco". Como término
general, para los cereales, una humedad del 15% se considera el límite para estimarlo
como "seco". Pero este valor es relativo, pues depende de diversos factores.
Sabemos que la medición de la humedad del grano se fija sobre la llamada "base
húmeda", es decir, la cantidad de agua que tiene el grano en total, o sea, sobre su peso
de materia seca más agua. Es el dato que dan los humedímetros comunes usados en el
comercio.
Pero en ciertas operaciones, sobre todo para trabajos científicos, es preferible usar la
humedad en "base seca", que es la cantidad de agua que tiene el grano en relación
solamente a la cantidad de materia seca. Esta humedad será siempre mayor que la
anterior.
10. ¿Cómo influye la temperatura del proceso de secado en las características
finales del producto?
El secado de vegetales con altas temperaturas afecta a las propiedades sensoriales del
producto y su valor nutricional, por lo que la temperatura de secado es una variable a
tener en cuenta en los estudios cinéticos, pues aunque temperaturas elevadas pudieran
acelerar el proceso, la pérdida de calidad del producto no compensaría la reducción de
tiempo de proceso. Por otra parte, la cinética del proceso de secado depende tanto de la
geometría y espesor del producto como de las propiedades del aire de secado, como son
la humedad relativa ambiental, temperatura y velocidad del aire (Vega y Lemus, 2006).
Según Madrid, K. (1993), se debe tener en cuenta la composición del producto ya que
temperaturas elevadas causan:
Pérdidas de tiamina y ácido ascórbico
Desnaturalización de proteínas
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Acelerar la oxidación lipídica
Alteración de pigmentos carotenoides y antocianina
Caramelización de azúcares
VII. BIBLIOGRAFÍA
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Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. UNALM-PERÚ.
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Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Perú.
- MARTINEZ, D.; CURVETTO, N.; SOBAL, M.; MORALES, P.; MORA, M. 2010.
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Caliente. Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias.
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