Practica .-8 Fab De Alim Ii -deshidratacion.docx

Universidad Central de Venezuela Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Facultad de Ciencias Escuela de Biología

INFORME DE DESHIDARATACION

Profesor: María E. Matos Autor: Ing. Brayan J. Quijada Febles Fecha: 22/01/2018 Área: Fabricación de alimentos II Bloque: Deshidratación

INTRODUCCION En los procesos de secado es importante conocer los mecanismos involucrados en el movimiento del agua en el interior y exterior del alimento. Estos movimientos pueden ser debido a fuerzas capilares, difusión del agua por gradientes de concentración, difusión en la superficie, difusión del vapor de agua en los poros llenos de aire, flujo debido a gradientes de presión y a la vaporización y condensación del agua, cabe mencionar que, el tipo de material o alimento que se desea secar es un factor muy importante en todos los procesos de secado, ya que sus propiedades físicas y químicas juegan un papel importante durante el secado, debido a los posibles cambios que puedan ocurrir y al efecto de estos cambios en la eliminación del agua del producto, donde en este caso de estudio para el secado del tubérculo Papa criolla (Solanum Tuberosum). El proceso de secado de un alimento, puede describirse por una serie de etapas en las que la velocidad de secado juega un papel determinante. La finalidad del presente estudio es la construcción grafica del comportamiento del tubérculo Papa criolla (Solanum Tuberosum) cuando se somete a un proceso de secado por bandeja. La figura 1y 2 muestran una típica curva de velocidad de secado en la que los puntos A y A* representan el inicio de secado para los lotes (A) y lote (B), respectivamente a los casos de tubérculos escaldados y sin escaldado previo a la deshidratación de los mismo. El punto B y B* representa la condición de temperatura de equilibrio de la superficie de la papa criolla. El tramo de la curva B-C es conocido como período de velocidad constante de secado, y está asociado a la eliminación del agua no ligada al producto, en el que el agua se comporta como si el sólido no estuviera presente.

El período de velocidad decreciente se da cuando la velocidad de secado no se mantiene constante y empieza a disminuir; además, la actividad de agua en la superficie se hace menor que la unidad. En este caso, la velocidad de secado está gobernada por el flujo interno del agua y vapor. El punto C representa el inicio del periodo decreciente lo cual en la las figura 2 es mejor apreciable la división de este período en dos etapas. La primera de ellas se da cuando los puntos húmedos en la superficie disminuyen continuamente hasta que la superficie está seca completamente (punto D), mientras que la segunda etapa del período de velocidad de secado decreciente se inicia en el punto D hasta el punto E, cuando la superficie está completamente seca, y el plano de evaporación se traslada al interior del sólido. Finalmente, es posible realizar un análisis de los efectos del escaldado sobre un alimento de consumo masivo mediante el secado por bandeja y además de esto, se emplea una descripción del efecto sobre el espacio de color según igualmente las condiciones antes mencionada, para ello se encuentra enmarcado los resultado del empleo de un colorímetro de hunter para el tubérculo Papa criolla (Solanum Tuberosum). Donde a partir de estas tablas permiten conocer cuan es el grado de variabilidad, como el rendimiento del equipo a través de la tabla 2 para el estudio del porcentaje de humedad de la materia escogida sobre las condiciones de pretratamiento para el control de calidad del producto final.

OBJETIVOS Estudiar el secado de rebanadas de papa criolla (Solanum Tuberosum) y el efecto del escaldado sobre el producto seco mediante un secador de bandeja. OBJETIVOS ESPECÍFICO

Determinar el contenido de agua presente en las rebanadas de papa criolla (Solanum Tuberosum) durante el proceso de secado para dos condiciones diferentes de pretratamientos para dos lotes: (A) escaldado y (B) sin escaldado mediante un secador de bandeja. Describir el efecto del espacio de color en las rebanadas de papa criolla (Solanum Tuberosum) durante el proceso de secado para dos condiciones diferentes de pretratamientos para dos lotes: (A) escaldado y (B) sin escaldado mediante un colorímetro de hunter. Construir las curvas de secado las rebanadas de papa criolla (Solanum Tuberosum) durante el proceso de secado para dos condiciones diferentes de pretratamientos para dos lotes: (A) escaldado y (B) sin escaldado.

1.-Grafique la curva de secado correspondiente a cada lote .y señale en ella cada uno de los puntos característicos de una curva de secado.

Fig.1-Curva de velocidad de secado para los lotes A y B.

Fig.2-Curva de secado para los lote A y B.

En las figuras anteriores (1 y 2) se aprecian las curvas de secado y la velocidad de secado del proceso de deshidratación de papas según dos técnicas de pretratamiento, como lo son: escaldado para lote A y sin escaldado para el lote B, En dichas graficas se identifican los recorridos característicos del proceso y en cada una de ella se describen de la siguiente manera:

Empezando esta operación, el contenido inicial de humedad libre corresponde al tiempo cero. Al principio, el sólido suele estar a una temperatura inferior de la que tendrá al final, y la velocidad de evaporación va en aumento. Al llegar al punto A, la temperatura de la superficie alcanza su valor de equilibrio.

La trayectoria BC: Esta es aproximadamente una recta entre los puntos (BC), por lo que la pendiente y la velocidad son constantes durante este periodo, por lo que este periodo es conocido como velocidad constante de secado. En los sólidos porosos el agua eliminada en la superficie es compensada por el flujo de agua desde el interior del sólido. El período de velocidad constante continúa mientras el agua evaporada en la superficie pueda ser compensada por la que se encuentra en el interior. Cabe mencionar que al inicio, la superficie del producto se encuentra muy húmeda, presentando una actividad de agua cercana a la unidad y por ende la temperatura en la superficie se corresponde aproximadamente a la de bulbo húmedo.

La trayectoria CD: En el punto C de las gráficas, la velocidad de secado comienza a disminuir en el periodo conocido como velocidad decreciente, hasta llegar al punto D. En este primer periodo de velocidad decreciente, y por lo general tiende a ser lineal.

La trayectoria DE: En la velocidad correspondiente a este periodo por lo general es lineal. En el punto D la velocidad de secado disminuye con más rapidez aún, hasta que llega al punto E, donde el contenido de humedad de equilibrio es X*, y Xtotal = Libre – X* = 0. En el secado de algunos materiales, la región DE no existe, o bien, constituye la totalidad del segundo periodo de velocidad decreciente. El calor requerido para eliminar la humedad es transferido a través del sólido hasta la superficie de evaporación, y el vapor de agua producido se mueve a través del sólido en la corriente de aire que va hacia la superficie, sin embargo, A veces no existen diferencias remarcables entre el primer y segundo período de velocidad decreciente. La cantidad de agua eliminada en este período puede ser baja, mientras que el tiempo requerido puede ser elevado, ya que la velocidad de secado es baja.

Esquema tecnológico del proceso de deshidratación de papas con y sin escaldado. Seleccionamiento de la materia prima

1000 g 448.5 g

551,5 g Lavado, pelado y medición del espesor de la materia prima rebanada.

Lote A

498g

61.26g

Escaldado por siete minutos

90.3%g

Pesado, medición de tamaño y color de la muestra.

Lote B

90.5%

Pesado, medición de tamaño y color de la muestra.

406.5 g

84.9%

Medición de humedad inicial

551,5 g 52.12 g

85,5 %

551,5 g Medición de humedad inicial

Introducción al deshidratador con patrón de posición (B1/A1)-(A2/B2) bandeja 1 y (A3/B3)-(B4/A4) bandeja2

42.10 g

Medición de peso para el lote A (primera hora)

17.29 g

Medición de peso para el lote A (2da, 3era y 4ta hora)

14.84 g

Pesado, medición de tamaño y color del lote A.

Medición de humedad final

Papas deshidratada escaldas

68.72%

58.59%

Medición de peso para el lote B (primera hora)

30.54 g

19.16%

Medición de peso para el lote B (2da, 3era y 4ta hora)

24.24%

18.57%

Pesado, medición de tamaño y color del lote B.

31.25%

8.73%

28.25%

Medición de humedad final.

Papas deshidratas sin escaldar

9.68 g

9.99 g

Analice los datos correspondientes a las mediciones, tabla 1- Pérdida de peso del secado Tiempo

Peso (g)

(min)

Lote A

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

61.2643 58.7260 56.3828 54.3383 52.7488 51.3375 49.8208 48.2935 46.8088 45.3783 44.1348 43.0558

Lote B

Tiempo

Peso (g)

(min)

Lote A

52.1218

60

49.5883

70

47.1458

80

44.9338

90

42.9655

100

41.5865

110

39.7348

120

37.8640

130

36.1270

140

34.4408

150

33.0208

160

31.7890

170

42.1025 40.0390 38.1525 36.3998 34.7128 33.0935 31.7220 30.2845 28.9095 27.4713 26.2490 24.9798

Lote B

Tiempo

Peso (g)

(min)

Lote A

30.5430

180

28.3523

190

26.2925

200

24.4315

210

22.6130

220.0

20.8285

230.0

19.5045

240

18.0458

250

16.7130

260

15.4985

270

Lote B 12.7160

23.7920

11.9313

22.5378

10.9755

21.3688

10.8378

20.2998

10.4868

19.2680

10.2083

18.2473 17.2898 16.1200 15.3590 14.8435

14.5220 13.5320

Tabla 2. Efecto del secado sobre el humedad en el alimento: Papa (Solanum Tuberosum). %HUMEDAD CONDICIONES INICIALES

CONDICIONES FINALES

LOTE A

85.53

LOTE B

84.96

LOTE A

31.25

LOTE B

8.74

9.9855 9.8353 9.7598 9.6763

Tabla 3. Efecto del secado sobre el espacio de color en el alimento: Papa (Solanum Tuberosum) PARAMETROS

L*

a*

b*

CONDICIONES INICIALES LOTE A

71.55±0.07

-3.45±0.03

30.51±0.04

LOTE B

77.95±0.08

0.01±0.01

40.41±0.16

CONDICIONES FINALES LOTE A

77.41±0.02

2.42±0.09

35.04±0.02

LOTE B

85.64±0.04

1.50±0.01

12.93±0.05

El secado de alimentos es una operación importante en muchas industrias químicas y de transformación; entre las razones por la que se aplica puede ser; Facilitar el manejo posterior del producto, Permitir el empleo satisfactorio del mismo, preservar los productos durante el almacenamiento y transporte y aumentar el valor o la utilidad de productos residuales. Entendiendo lo antes descrito y comparado con lo obtenido en la tabla 1., se distingue que las operaciones de secado pueden ayudar con la manipulación de la materia prima de en los procesos de producción, la conservación de la calidad de la misma sin obviar el mantenimientos de los equipos en el proceso. En la tabla 1. Pérdida de peso del alimento: Papa criolla (Solanum Tuberosum) se observa como este tubérculo es separado de la mayor cantidad de agua contenida en el empleando un secador de bandejas, que también se llama secador de anaqueles, de gabinete, o de compartimientos, lo cual el material, que se presentó como un sólido se situó uniformemente sobre las bandeja de metal. Donde en el interior del equipo un ventilador recircula aire calentado con vapor paralelamente sobre la superficie de las bandejas. El resultado de esto se aprecia en la misma tabla donde se muestra como a medidad que el tiempo del proceso transcurre el producto alimenticio pierde su peso, que en este caso se trata, como se mencionó antes, del agua; pero no se excluye la posibilidad de aplicación de estos equipos con líquidos diferente del agua.

El agua, debido a sus características físicas y químicas, es la base de todos los procesos que acontecen en el ser vivo. Todos los alimentos contienen agua; también el agua potable es un alimento en sí misma. El presente estudio se realizó con el fin de construir las curvas de secado para el tubérculo Papa criolla (Solanum Tuberosum), tales pueden ser apreciadas en la gráfica 1 y 2, compuesto que puede llegar a contener alrededor de 88% de agua y que por consiguiente fue apremiado la realización del siguiente estudio debido a estas características propias del alimento, cabe mencionar que en la durante la realización del estudio se establecieron dos condiciones de pretratamiento con la posibilidad de aunar entre los efectos que producen durante el proceso sobre el alimento, estas condiciones fueron: escaldado para un lote designado como (A) y otro lote designado como (B) lo cual no fue realizado ningún pretratamiento térmico. En la actualidad es sabido, que entre los procesos especiales de tratamiento se encuentran: el pelado (tomates, espárragos, cebollas, pepinos, colinabos, patatas), limpiado (escorzonera, col de Bruselas, patatas), despuntar o despezonar (habas), eliminación de tronchos (diversas especies de coles), eliminación de pepitas (pepinos) y en las hortalizas empleadas para conservas suele ser necesario someterlas a escaldado. En el caso del lote (A), se determina mediante la tabla 2 y 3, los efectos de humedad y espacio de color sobre la condición impuesta para esta porción de estudi, es decir al alimento escaldado,de igual manera se encuentra el caso para el lote (B). Según lo anterior, la comparación entre las condiciones iniciales y finales arrojaron variaciones significativas para el producto no escaldado y escaldados de la tabla 2, donde estos pueden darse debido a las características antes descritas de la aplicación de un proceso de escaldado, además que este proceso comprende la contracción y reducción del producto para un aprovechamiento del volumen del recipiente donde se disponga al almacenado, ya que el agua es retirada y los efectos en la reologia de la matriz del producto cambia pero protegiendo en al resto de los compuesto que integran al mismo, por ello se tiene un porcentaje de humedad final de 31.25 % ante una 85.53 % inicialmente. No obstante se concluye, para el lote (B) lo cual no se aplicó escaldado, se alcanzó valores de humedad más bajo que el otro lote, y de aquí se analiza que debido que el proceso de secado se realizó con el tubérculo sin algún pretratamiento, fue posible que durante el proceso de extracción del contenido de agua, también se halla expulsado parte del aire y CO2 (respiración) de los espacios intercelulares de sustancias volátiles responsables de aroma y sabores, lo cual se evidencio con el abombamiento y construcción de las muestras para este lote, la humedad final para esta condición fue de 8.74 % ante 84.96% inicialmente.

Finalmente, en la determinación de los efectos de las condiciones de estudio presentes en este informe, conllevo al análisis del espacio de color para el alimento: Papa (Solanum Tuberosum), donde la tabla 3. Presentan las variaciones desde las condiciones iniciales hasta el final del proceso de secado, de esta manera se describe que como consecuencia de una disminución de eficacia de las enzimas (peroxidasas y ascorbinasas), una acumulación de productos metabólicos que motiven cambios en el color, olor, aroma, contenido de vitaminas o sabor produjo una muestra más luminosa al final del proceso, y entre la mas luminosa a la muestra del lote (B), debido que menos contenido de agua se encuentran en la matriz del producto y la luz blanca reflejada sobre la muestra rebota apreciando a un producto más pálido. De igual forma para el lote (A) existe en menor proporción contenido de agua lo que hace a un producto más luminoso que al principio, no obstante el proceso de escaldado tiene efecto sobre la muestra ya que al inactivar enzimas precursoras del pardamiento sobre el alimento por razón de los procesos catabólicos tras la disgregación mecánica de los tejidos que evitan acceder al oxígeno y que esta maneja acarrearía alteraciones no deseadas del color en el producto final.

BIBLIORAFIA

ALBERT IBARZ, Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos, USA, 2005. C.J. GEANKOPLIS, Procesos de transporte y operaciones unitarias, USA, 1998. GABRIELA MARTÍNEZ, Determinación de la humedad de un alimento por método gravimétrico indirecto por desecación. España, 2003 HORST DIETER TSCHEUSCHNER, Fundamentos de tecnología de los alimentos, Alemania, 2001 JOAQUIN OCON & ANGEL VIAN, Elementos de ingeniería química, 1976. MIGUEL MORON, Conservación de alimentos aplicando técnicas de remoción de calor, practica N°1, Venezuela, 2017. JOAQUIN OCON & GABRIEL TOJO, Problemas de ingeniería química, tomo II, ESPAÑA, 2011. SUZANNE NIELSEN, Food analysis laboratory manual, USA, 2010. WARREN MCCABE & JULIAN SMITH, OPERACIONES unitarios en ingeniería química, USA, 1991.