Lozano, Bogotá, Colombia Dirección electrónica:

Transcripción

1 1 ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LA UCHUVA (Physalis peruviana) A. Castro 1, K. Manjarres 1, A. Ospina 1, Y. Pineda 1 1 Estudiantes Ingeniería de Alimentos, Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Bogotá, Colombia Dirección electrónica: adrianacastro.s@gmail.com 1. RESUMEN En el presente trabajo se ha estudiado la cinética de deshidratación osmótica de la uchuva entera pelada sometida a diferentes soluciones de miel de abejas de 38, 45 y 59 ºBrix a 18 C y presión atmosférica. La cinética se determinó en tiempos cortos (120 minutos) analizándose la ganancia de azúcar, la pérdida de agua y variación de masa de las muestras. Los mejores resultados de pérdida de agua y ganancia de sólidos se obtuvieron empleando una disolución de miel de 45ºB. 2. INTRODUCCIÓN La deshidratación osmótica (DO) es un proceso que prolonga el tiempo de vida útil de un alimento presentando una disminución considerable del contenido de agua el cual es un factor crítico para el deterioro por reacciones bioquímicas y microbiológicas. La elección de la miel como agente osmótico se debe a que permite desarrollar en el producto propiedades organolépticas llamativas al consumidor así como favorece la cinética de deshidratación. Los balances de materia y la transferencia de masa conducen a criterios concretos para la elección de la mejor concentración de la solución donde conduzcan a la mayor ganancia de solutos y pérdida de agua en el producto. Por otro lado, la uchuva presenta importancia económica para el país teniendo en cuenta los niveles de exportación de 6200 toneladas en el 2005 (Ministerio de Agricultura, 2005), por lo cual es importante encontrar alternativas para dar valor agregado a dicho producto. 3. METODOLOGÍA 3.1. Preparación de la muestra La uchuva se adquirió en el mercado local de la ciudad de Bogotá, se seleccionaron los frutos por su sanidad y madurez. Posteriormente se pelaron manualmente y se caracterizó su composición: humedad (Xw), sólidos solubles (Xss) y peso (M).

2 Tratamientos osmóticos En una solución de miel de abejas comercial, con una concentración inicial de 72ºBrix, las muestras se sumergieron enteras al 38, 45, 59 ºBrix a temperatura ambiente y presión atmosférica. Se tomaron muestras de la fruta en cada tratamiento por triplicado al tiempo 0, 30, 60, 90 y 120 minutos y se determinó la masa, la humedad y los sólidos solubles Determinaciones analíticas El contenido de humedad se determinó por secado a 60ºC hasta masa constante (AOAC, 1996), los sólidos solubles se determinaron midiendo el índice de refracción de las muestras de frutas en un refractómetro a 20ºC y la masa cuantificó en una balanza analítica. 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Tabla 1 se presentan las características de las frutas frescas estudiadas. Las Figuras 1, 2 y 3 muestran las relaciones lineales, correspondientes a cada una de las magnitudes en función de la raíz cuadrada del tiempo. Las ganancias de masa ocurrieron cuando se utilizó una disolución de miel de 45ºB, lo cual se corroboró con el valor de la pendiente K (Tablas 2 y 3), la cual se incrementa cuando la concentración de la disolución decrece. Tabla 1. Características de la uchuva en estado fresco. Fruta Xw Xss Peso (g) Uchuva 0,793 0, Tabla 2. Parámetros cinéticos de las variaciones de masa en función de la raíz cuadrada del tiempo (líneas de regresión K=pendiente, Ko=intersección). Ys Ko K R 2 M 38 0,0067-0,0073 0,8523-0, ,0558-0,131 0,9614-0, ,001-0,0451 0,7762-0,0629

3 3 Tabla 3. Parámetros cinéticos de las variaciones en la pérdida de agua en función de la raíz cuadrada del tiempo (líneas de regresión K=pendiente, Ko=intersección) Ys Ko K R 2 Mw 38 0,0098-0,0282 0,8541-0, ,0043-0,1116 0,8893-0, ,1329-0,0067 0,7562-0, Figura 1: Variación de la masa de uchuva en las soluciones de miel -0, ,2 ΔM -0,3-0,4-0,5-0,6 38 DO 59 DO 45 DO Lineal (38 DO) Lineal (59 DO) Lineal (45 DO) -0,7-0,8-0,9-1 Tiempo ^0.5 (min)

4 4 Figura 2: Variación del agua para la uchuva en las diferentes soluciones de miel ,1-0,2 DMw -0,3 38 DO 59 DO 45 DO -0,4-0,5-0,6 Tiempo ^0.5 (min) Figura 3. Variación de los sólidos solubles para la uchuva en diferentes soluciones de miel agua para la uchuva en las diferentes soluciones de miel 0,2 0,15 0,1 DMss 0,05 45DO 59 58DO 45 39DO 39 DO ,05-0,1 Tiempo^ 0,5 (min)

5 5 Respecto a la pérdida de agua, la fruta tratada con la disolución a 45ºB presentó la mayor variación. Los valores presentados de correlación (R 2 ), son aceptables, lo que indica el acercamiento de los valores experimentales con los teóricos. Todo lo anterior indica que no siempre una disolución con elevada concentración garantiza una ganancia de solutos y una pérdida de agua mayor. Durante el proceso de deshidratación osmótica se puede observar como la fruta gana sólidos y pierde agua. Según los resultados, la pérdida de peso, es decir la salida de agua fue mayor que la ganancia de sólidos durante los primeros minutos del proceso, esto se debe al gradiente de concentración entre la fruta y la disolución, por lo tanto la presión que ejercen los solutos de la disolución es muy grande, lo que conduce a la salida del agua. Como se observa la ganancia de sólidos solubles en el tiempo debido principalmente por la pérdida de agua de la fruta por el ingreso de sólidos de la disolución a la fruta. Finalmente, en la deshidratación osmótica realizada no se redujo suficientemente la humedad, por lo cual se presentó proliferación de microorganismos. El proceso aumentó en cierta forma, la vida útil del alimento, pero no la preservó. Por esta razón, es necesaria la aplicación de otro proceso de conservación como el secado. Sin embargo, la deshidratación osmótica es menos costosa y preserva mejor las características que se adquieren durante el proceso. 5. CONCLUSIONES La cinética en el proceso de DO mostró comportamientos aceptables, respecto a la variación de masa y pérdida de agua, para la fruta tratada con la disolución de 45ºBrix. La velocidad de deshidratación depende tanto de las características propias de la fruta - permeabilidad de la membrana y forma de la fruta- y de factores de la disolución -concentración y naturaleza del agente osmótico-. La pérdida de agua y la ganancia de solutos, se vio favorecida por el pelado que se realizó a la fruta ya que ésta posee una piel poco permeable al agente osmótico.

6 6 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS A.O.A.C ; Official Methods of Analysis of AOAC International. 16 th AOAC International. Gaithersburg, M.D. ed., Barbosa, G.; Vega, H Zaragoza, España. 325 p. Deshidratación de Alimentos. Editorial Acribia S.A. Chiralt, A.; Fito, P.; Giraldo, G Deshidratación osmótica de mango (Mangífera indica) aplicación al escarchado. Universidad Politécnica de Valencia. 147p. Giraldo, G.; Duque, C.; Mejía, C La deshidratación osmótica como pretratamiento en la conservación de mora (Rubís glaucus) y uchuva (Physalis peruviana L.). Revista de la Facultad de Química Farmacéutica. Universidad de Antioquia. 12 (1): Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Observatorio Agrocadenas Colombia, Consultado el 30 de septiembre de 2006 en