“MADRE DE DIOS CAPITAL DE LA BIODIVERSIDAD DEL PERÚ”UNIVERSIDAD NACIONAL AMAZONICA DE MADRE DE DIOS

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICAADECUADA PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL SECADO DE

TROZOS DE MARAÑÓN (Anacardium occidentale)

TESISTA: EDITH HUAMPA BARRETO

PARA OBTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIEROAGROINDUSTRIAL

PUERTO MALDONADO - PERU

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ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA ADECUADA PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL SECADO DE TROZOS DE Marañón (Anacardium occidentale)

I. GENERALIDADES

Resumen:

La marañón (Anacardium occidentale) es una de las frutas exóticas con un alto valor nutricional, Este fruto presenta buenas características organolépticas, astringente (sabor, aroma, color). Esta se puede utilizar para la fabricación de productos a partir de ella o para su consumo directo.En el Perú esta fruta es poco conocida, “a pesar de que internacionalmente es muy apetecida por su apariencia, sabor y aroma”. Por lo tanto, es importante desarrollar procesos tecnológicos que introduzcan a esta fruta como fuente nutricional en la alimentación peruana. El presente trabajo consiste en diseñar el proceso de obtención de trozos secos de marañón tratados osmóticamente.

En la primera parte se caracterizará la marañón a fin de reconocer sus propiedades físico – químicas y sensoriales que debe poseer previo a los procesos de deshidratación osmótica y secado. Además, se evaluará el comportamiento de los trozos de marañón durante la deshidratación osmótica, estudiando la cinética de DO (deshidratación osmótica) a través de parámetros como: pérdida de peso, ganancia de sólidos y pérdida de agua definiendo de esta manera el tiempo de DO y la concentración de solución osmótica apropiada para el secado posterior. Ulteriormente en el proceso de secado se comparará las características entre la marañón tratada con deshidratación osmótica y la que no fue tratada.

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1 Fundamentación del problema

En la amazonía peruana existe una gran variedad de plantas que poseen propiedades muy útiles en la industria, las cuales pueden ser aprovechadas, y así generar ingresos para la población. La escaza utilización de frutos amazónicos en el Perú ocasiona la desvalorización de la materia prima. El marañón o kashu en ese´eja, es un árbol que fue domesticado en el noreste de Brasil y a partir de allí se extendió hacia toda la cuenca amazónica. Se dice que fueron los primeros colonos y caucheros del siglo pasado quienes encontraron esta especie. Es cultivado en zonas con clima tropical de todo el mundo. Crece en diversos tipos de suelos, desde los ácidos de baja fertilidad hasta los alcalinos de buena fertilidad, pero con buen drenaje. El marañón se propaga por semillas que germinan entre los 14 y 21 días, y también mediante injertos, especialmente para las variedades comerciales.

En el departamento de Madre de Dios, el marañón crece de modo silvestre en potreros, aguajales de selva alta, subperennifolia y pantanos. Presenta ventajas de adaptación y se adecua a suelos pobres, predominantes en nuestra región. Aún no cuenta con la importancia debida, es por esto que en nuestra región no contamos con plantaciones o cosechas de marañón, destinadas a ningún mercado. Este fruto presenta buenas características organolépticas, astringente (sabor, aroma, color). Esta se puede utilizar para la fabricación de productos a partir de ella o para su consumo directo.Es importante destacar además sus propiedades curativas y nutritivas, por ejemplo; Presenta sustancias de acción antioxidante, contenido de fibra soluble le confiere propiedades laxantes, aporta provitamina A y vitamina C, se recomienda su consumo a quienes presentan carencias de las mismas.

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La deshidratación osmótica es sin duda una de las operaciones más antiguas y comunes de los procesos industriales. El propósito es la obtención de un producto con una vida útil más larga, lo que posibilita la reducción de los gastos por pérdidas y el aumento de la calidad del producto final, resultando en el fortalecimiento de la competitividad y rentabilidad de la agro-industria en los mercados interno y externo.

De esta manera se busca darle valor agregado a frutas no tradicionales de nuestro país, abriendo así caminos para la inversión nacional y frenar la importación de productos que nuestro país es capaz de producir.

2.2 Justificación e importancia

Actualmente la utilización de frutas en la industria de nuestro país está encasillada hacia la fabricación jugos y néctares de frutas repetitivas, lo cual está saturando los mercados de marcas que ofrecen el mismo producto. Sin embargo existen frutas que presentan excelentes características y oportunidades de aprovechamiento, tal es el caso de la marañón, fruta tradicional del Perú, la cual no se le ha dado hasta el momento algún destino industrial. Por lo cual este trabajo propone la elaboración de la obtención de trozos secos de marañón tratados osmóticamente para el consumo directo.

El trabajo experimental consiste en determinar la concentración de sacarosa idónea para el proceso, lo cual se lo logra a través del análisis de la cinética de deshidratación osmótica a 3 concentraciones de sacarosa (40, 50 y 60 º Brix). Consecuente establecidas estas condiciones se introducen en la máquina de secado dos muestras una tratada osmóticamente y otra sin tratamiento previo, al término efectuar las comparaciones sensoriales entre los productos obtenidos con la interesa de resaltar las ventajas de aplicar deshidratación osmótica antes del secado.

La importancia de utilizar la deshidratación osmótica antes de un secado convencional, se limita o elimina el uso de dióxido de azufre, debido a la acción protectora de los sacáridos, al ganar sólidos. Además se incrementará la estabilidad de los pigmentos durante el proceso de secado y el almacenamiento

2.3 Objetivos

Objetivos generales:

Estudiar la cinética de deshidratación osmótica de tres concentraciones de sacarosa (40, 50 y 60 º Brix) adecuada para la optimización del secado de trozos de marañón (Anacardium occidentale)

Objetivos específicos:

Cuantificar la pérdida de peso en la fruta, así como también la velocidad de pérdida de agua y ganancia de sólidos, en las diferentes concentración de sacarosa (40, 50 y 60 º Brix).

Comparar sensorialmente las características de un secado convencional y el secado con tratamiento osmótico de la fruta.

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III. MARCO TEORICO

3.1 Revisión bibliográfica

Clasificación Taxonómica

Especie: Occidentale

Familia: Anacardiaceae

Nombre Vulgar: “Marañón”

Descripción.- El árbol de marañón cuando crece en condiciones ideales es un árbol atractivo, de tronco erecto que alcanza los 45 pies y con una corteza lisa y de color carmelita. Posee un follaje perenne que desarrolla una copa densa y simétrica. La ramificación del tronco comienza muy cerca del suelo y las ramas que se ponen en contacto con el mismo pueden enraizarse. Usualmente donde las condiciones no son óptimas, el árbol no alcanza una altura mayor de 30-35 pies y puede crecer en forma desordenada sin desarrollar un tronco definido.

El marañón produce rápidamente un sistema extenso de raices laterales que se extiende más alla del borde limitado por la copa.El fruto verdadero (la nuez) tiene forma arriñonada y está constituido por una corteza gruesa (formada por un exocarpo grueso, un endocarpo duro, ambos separados por un mesocarpo resinoso) que rodea al embrión. El fruto es verde al inicio pero se torna carmelita grisozo paulatinamente. Cuando el fruto se acerca a la madurez, el receptáculo se hincha y desarrolla una pulpa jugosa, amarilla o roja, de 2-4 pulgadas de longitud y que tiene forma de pera. Este pseudofruto es conocido como la "manzana" del marañón.Se debe tener mucho cuidado cuando se manipulan las nueces ya que la corteza contiene un aceite cáustico y venenoso que puede causar una dermatitis severa en individuos suceptibles. Note que el marañón se encuentra en la misma familia que el Brazilian Pepper y el Poison Ivy, ambos árboles capaces de inducir reacciones alérgicas severas.La floración y polinización, en climas donde la estación seca y la lluviosa se alternan, las flores se producen inmediatamente después de la estación de lluvias. En los climas tropicales con lluvias durante todo el año, la floración puede ocurrir en cualquier momento. Aunque las flores hermafroditas son autofértiles, ellas no se autopolinizan. La presencia de flores perfumadas y polen pegajoso son evidencias circunstanciales del rol que juegan los insectos como agentes polinizadores

Descripción del pseudo fruto:

El pseudo fruto conocido como fruto del marañón, se forma del pedúnculo o receptáculo, éste es engrosado y jugoso, de color amarillo o rojo, en el extremo se ubica el fruto verdadero, una nuez en forma de riñón, gris y dura, conocida como nuez de marañón. El pedúnculo, que es la parte utilizable como fruta fresca, es un cuerpo en forma de pera o esférico, de 4 a 8 cm de largo, amarillo o rojo. El parénquima de color amarillo, contiene un líquido azucarado y astringente además de que es rico en vitamina C. La nuez, de 2 a 3 cm de largo, tiene un pericarpio liso y brillante y el mesocarpio tiene espacios que contienen masas de aceites o gomas. El componente principal de éstos es cardol, sustancia cáustica y venenosa que se evapora calentando las nueces.

Composición Nutricional: 100 gramos de parte comestible (pulpa de pseudo fruto) contienen:  

COMPUESTO CANTIDAD Calorías 45

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Agua 84.4 – 88.7 g Carbohidratos 9.08 – 9.75 g Grasas 0.05 – 0.50 g Proteínas 0.101 – 0.162 g Fibra 0.4 – 1.0 g Cenizas 0.19 – 0.34 g Calcio 0.9 – 5.4 mg Fósforo 6.1 – 21.4 mg Hierro 0.19 – 0.71 mg Tiamina 0.023 – 0.03 mg Riboflavina 0.13 – 0.4 mg Niacina 0.13 – 0539 mg Ácido ascórbico 146.6 – 372 mg

Fuente: Purdue University. Fruits of warm climates. Julia F. Morton, Miami, FL.

Usos.La marañón es una fruta con buenas características organolépticas (sabor, aroma, color). Esta se puede utilizar para la fabricación de productos a partir de ella o para su consumo directo.

La marañón se la puede utilizar: Para la decoración de todo tipo de platos dulces y salados. En la preparación de platos aliñada con salsa vinagreta. En la fabricación de mermeladas, jugos, néctar, productos osmo-deshidratados,

vinos, productos de fermentación alcohólica, entre otros.

Deshidratación Osmótica.

“La concentración de alimentos por medio de inmersión de productos en una solución hipertónica (sacarosa, sal, sorbitol o glicerol) es conocida como deshidratación osmótica” (Raoult – Back et al., 1989). La deshidratación se debe a que ocurre un proceso de ósmosis entre el alimento y la solución concentrada. La deshidratación osmótica es una etapa acertada para el preprocesado previo a la liofilización, secado con aire, secado solar y deshidratación a vació. En algunas de las técnicas mencionadas previamente, la ósmosis aparece a menudo como un medio para reducir el tiempo de procesado y el consumo energético. También puede mejorar las características sensoriales del producto final. (SHILS, M.E., OLSON, J. A., SHIKE-1994.)El agua se traslada desde la solución menos concentrada en soluto (alimento) hacia la más concentrada (solución hipertónica), de tal manera que las concentraciones tienden a igualarse. El principal objetivo de la DO es maximizar la pérdida de agua y minimizar la incorporación de solutos. La cinética de deshidratación osmótica se analiza por medio de los parámetros obtenidos de la experimentación tales como: contenido de agua (WC, Water contain), pérdida de agua (Wl, Water Loss), ganancia de sólidos (SG, solids gain).

Factores que influyen en la velocidad de deshidratación osmótica.

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La velocidad de pérdida de peso de una determinada fruta sucede inicialmente de manera más acelerada con un progresivo retardo a medida que avanza el tiempo de contacto con la solución osmótica.

Existen varios factores que influyen en la velocidad de deshidratación osmótica tales como: la composición de la fruta, la naturaleza del jarabe de inmersión y las condiciones de mezcla de los componentes. Los factores que dependen de la fruta son: la permeabilidad y características estructurales de las paredes o membranas celulares: la cantidad de superficie que se ponga en contacto con el jarabe y la composición de los jugos interiores de la pulpa.

La concentración del jarabe influye directamente sobre la velocidad, ya que al mantener una alta diferencia de concentraciones a lado y lado de la membrana, se incrementa la presión osmótica favoreciendo un rápido flujo de agua a través de la membrana en busca del equilibrio. Sims C. Balaban M. Q Mattews R.(1993)

El aumento de la temperatura del sistema produce una mayor velocidad de deshidratación, debido a la mayor movilidad de las moléculas y a la pérdida de la selectividad de la membrana, la cual permite un mayor intercambio de agua que sale de la fruta, pero también un mayor ingreso de solutos o componentes del jarabe.

La agitación periódica al sistema también produce un aumento en la velocidad de deshidratación, ya que a medida que avanza el tiempo de contacto de la fruta con el jarabe, esta se va rodeando de su propia agua, la cual se va difundiendo lentamente por el jarabe concentrado. Al estar rodeada de agua la fruta, la diferencia de concentraciones entre el jarabe y la pared celular se hace menor, con lo que también aumenta la velocidad de salida de agua.

Al utilizar la deshidratación osmótica antes de un secado convencional, se limita o elimina el uso de dióxido de azufre, debido a la acción protectora de los sacáridos, al ganar sólidos. Además se incrementará la estabilidad de los pigmentos durante el proceso de secado y el almacenamiento. (Lerici et al1977)CUADRO 4: Osmosidad de algunos solutos

Soluto g de soluto Por 100 g De solución

1 5 10 15 20

Cloruro de sodio 0.172 0.885 1.832 2.845 3.927

Etanol 0.166 0.611 1.288 2.031 2.285

Cloruro de calcio 0.127 0.688 1.655 2.871 -----

Etilenglicol 0.085 0.460 0.987

Fructosa 0.030 0.159 0.349 0.550

Glucosa 0.030 0.159 0.342

Sacarosa 0.015 0.084 0.181 0.295 0.428

Fuente: (Weast, 1.969)

Ventajas de la deshidratación osmótica.

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La aplicación de la deshidratación osmótica, principalmente a productos, presenta algunas ventajas:

1. El producto obtenido conserva en gran proporción sus características de color, sabor y aroma. Al aplicar temperaturas moderadas durante el proceso, el daño que se produce sobre el sabor y el color es mínimo y hay una mayor retención de compuestos volátiles los cuales se perderían a altas temperaturas.

2. La textura final mejora considerablemente, ya que las células no colapsan al perder agua y, además, la incorporación de solutos tiene un efecto protector sobre la estructura celular, haciendo al alimento más resistente a tratamientos posteriores.

3. La ausencia de oxígeno en el interior de la masa de jarabe donde se halla la producto, evita las correspondientes reacciones de oxidación (pardeamiento enzimático), lo que evita el uso de sulfitos.

4. La relativa baja actividad de agua del jarabe concentrado, no permite el fácil desarrollo de microorganismos que rápidamente atacan y dañan las productos en condiciones ambientales, por lo tanto no se requiere la aplicación de agentes antimicrobianos

5. El uso de los jarabes en la deshidratación osmótica pueden ser reutilizados en el proceso tanto para nuevos procesos o para edulcorar otros productos.

Desventajas de deshidratación osmótica.

1. No es aplicable a todos los productos. Solo se emplean en productos que presentan estructura sólida y pueden cortarse en trozos. Tampoco se recomienda en productos que poseen gran cantidad de semillas de tamaño mediano.

2. Los productos obtenidos no son estables en el tiempo, se requiere de la aplicación de otros procesos o combinarlos con otros métodos de conservación.

Cinética de la deshidratación osmóticaA fin de describir los aspectos cinéticos del proceso de deshidratación osmótica, se presentan a continuación las diferentes ecuaciones aplicables para dicho análisis.

1. Cinética de la transferencia de masa.

Para evaluar la cinética de transferencia de masa en las diferentes concentraciones de soluciones osmóticas se utilizaron las siguientes ecuaciones. Crack, et al (1975)

Pérdida de agua ( Δ MW)

ΔMW=

M 0 XW 0−M t XWtM 0 (Ec. 2.2)

Ganancia de sólidos (Δ MS)

ΔM S=

M t X St−M 0 XS 0M 0 (Ec. 2.3)

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Donde: Δ MW = Pérdida de agua (g de H2O/ g de producto).Δ MS = Ganancia de sólidos (g de sólidos/g de producto).M 0 = Masa inicial de la producto (g).M t = Masa de muestra deshidratada osmóticamente al tiempo t (g).XS0 = Sólidos solubles iniciales en la producto (º Brix).XSt = Sólidos solubles en la muestra deshidratada osmóticamente al tiempo t (º Brix).XW0 = Humedad inicial de la producto (g de H2O/ g de muestra húmeda).XWt = Humedad de la producto deshidratada osmóticamente al tiempo t (g de H2O/ g de muestra húmeda).

2. Velocidades de transferencia de masa.

Velocidad de transferencia de agua.

Es necesario realizar un análisis de la velocidad con la que se pierde agua en las tres diferentes concentraciones de sacarosa, para lo cual se deberá proceder de la siguiente manera:

Graficar una curva que relacione la perdida de agua versus el tiempo de proceso.

A partir de los valores en el paso anterior, se calculan las pendientes en los diferentes puntos de la curva, lo cual corresponde a las velocidades de pérdida de agua (Vw), en determinados periodos de tiempo.

Velocidad de ganancia de sólidos.

Para determinar la velocidad con la que los trozos de marañón ganan sólidos en las tres concentraciones analizadas, se sigue el siguiente procedimiento:

Se graficó una curva que relacione los sólidos ganados versus el tiempo de proceso.

Luego se determinó la pendiente del grafico anterior, lo cual representa la velocidad de sólidos ganados (VSG).

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Figura 1: Curvas modelo de la cinética de deshidratación osmótica

Curva A: Reducción porcentual de peso (% WR) en función del tiempo , de las muestras de manzana en cubos sumergidos en una solución de sacarosa de 60 Bx.

Curva B: Variación de la concentración ( en o Bx) del jarabe durante el proceso osmótico. Fuente: Lerici et al ., 1977.

Métodos de secado

El método de secado escogido depende del tipo de alimento que se va a deshidratar, el nivel de calidad que se puede alcanzar y el costo que conlleve el proceso. Existen entre los métodos de secado: por convección del aire, secadores de tambor o rodillo, secadores al vacío, etc. Algunos de estos sirven para alimentos líquidos y otros para sólidos. (Pearson-1993)

Cada uno de estos métodos tiene un número mayor de variantes que se ajustan a las necesidades de volúmenes y características de productos finales.

Secadores por convección.

Los secadores cuya transferencia de masa es por convección son utilizados para secar partículas y alimentos en forma laminar o en pasta. El calor se suministra a través de aire caliente o gas, el cual fluye sobre la superficie del sólido. El aire, los gases inertes, el vapor sobrecalentado, o gases de combustión directa pueden ser utilizados en sistemas de secados convectivos.

Dentro de los secaderos convectivos o directos encontramos: secadores de bandeja o charolas, secadores de túnel, secadores rotatorios, secadores por aspersión.

Secadores de Túnel.Estos secadores son adaptaciones para operación continua de los secadores de gabinete y bandejas. Este tipo de secadores es muy útil y aplicado en el secado de productos y vegetales en forma de piezas

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o lascas, como es el caso de los trozos de marañón que se presenta en este trabajo. (Luengo, R.F.A.; LANA, M.M, -EMBRAPA, 1997)

El mecanismo de operación de este tipo de secadores se basa en distribuir el material húmedo (alimento) en capas finas sobre bandejas perforadas. Las bandejas son colocadas en carritos, procurando dejar espacios libres suficientes entre las bandejas para permitir la circulación del aire de secado. Los carros cargados con el alimento húmedo son introducidos uno a uno, a intervalos apropiados dentro del túnel. Al mismo tiempo que entra un carro en el extremo “húmedo”, se extrae un carro con producto seco del otro “extremo seco” del túnel. El aire se mueve impulsado por ventiladores.

FIGURA 2: PRINCIPIO DE OPERACIÓN DEL SECADOR COMBINADO “TÚNEL DE EXTRACCIÓN CENTRAL”

Factores que intervienen en el proceso de secado.

Temperatura del aire. Humedad relativa del aire. Velocidad del aire.

3.2 Antecedentes y estudios realizados

M. Castillo-2007, estudió la relación de la pérdida de agua y ganancia de sólidos, analizados en un proceso de deshidratación osmótica son la remoción del contenido de agua en el tomate, el cual llegó al 45% en una concentración de 60° Brix del jarabe de inmersión. Concluyó que mientras más alta es la concentración del jarabe de sacarosa mayor es la pérdida de agua, al cual también interviene el incremento de la temperatura.

A. Vega-2007 España. Estudió la cinética de la deshidratación de la papaya chilena (Vasconcellea pubescens), en el que utilizó parámetros cinéticos las variables; masa de agua, y solidos solubles.

3.3 Conceptos fundamentales

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Deshidratación osmótica

La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un sólido como soluto de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión compleja a través de la membrana, sin "gasto de energía".

Sólidos solubles.-  se mide mediante refractómetros cuya lectura se expresa en porcentaje de sacarosa. Como los azúcares ocupan la mayor parte de los sólidos solubles (95%), estos últimos reflejan un valor bastante aproximado y útil como índice de contenido de azúcar.

3.4. Antecedentes

La aplicación de deshidratación osmótica como pre-tratamiento antes del secado convencional ayuda a la conservación de las características organolépticas de la carambola y contribuye a la reducción del tiempo de secado. M.Castillo. Ecuador-2007

El azúcar presente en los furtos es un excelente preservante y la su vez concentra de dulce a la conserva, evitando un tanto la acidez de la fruta. Para el pepinillo es el vinagre el que actúa como conservante, ya que evita que la fruta se oxide y llegue a perecer dentro del envase. L. Albuja, C.Miño ECUADOR-2005

IV. HIPOTESIS Y VARIABLES

4.1 Hipótesis

4.1.1 Hipótesis Nula

La cinética de la deshidratación osmótica, está directamente relacionada con la pérdida de peso, ganancia de sólidos y concentración de la solución osmótica. Entonces a un temperatura de 32°C y una concentración superior de 60°Brix, a una temperatura constante de 32° C, favorecerá proceso de secado por convección de la marañón (Anacardium occidentale), mejorando las cualidades nutritivas y sensoriales.

4.1.2 Hipótesis Alterna

La cinética de la deshidratación osmótica, no está directamente relacionada con la pérdida de peso, el cual a una concentración superior de 60°Brix, a una temperatura constante de 32° C, favorecerá proceso de secado por convección de la marañón (Anacardium occidentale), mejorando las cualidades nutritivas y sensoriales.

Sistema de variables e indicadores

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CUADRO 5: Descripción de variables

V. MATERIALES Y MÉTODOS

5.1 Materiales, equipos y herramientas

5.1.1 Materia Prima Marañón Solución de sacarosa (40°,50° y 60° Brix) Agua purificada

5.1.2 Equipos y herramientas

Secador horizontal tipo cabina Modelo Hertz Termómetro Balanza analítica Vasos precipitados Fiola Bandejas de acero inoxidable Reloj Papel absorbente

5.2 Metodología

5.2.2 Descripción del proceso

A) Caracterización y preparación previa de la materia prima

A las productos se les realizó análisis sensoriales en los diferentes estados de maduración, siendo el óptimo a utilizar el que presenta la madurez comercial, debido a que define las cualidades necesarias que debe poseer la producto previo a los procesos de deshidratación osmótica y el secado convencional, tales como:

Libres de manchas en la superficie12

Variables Inpendientes

Variables dependientes

Variables intervinientes

Temperatura

Reducción de peso de la fruta

Permeabilidad

Concentración (peso molecular bajo y capacidad ionizante alta)

Características estructurales de las paredes.

Agitación RPM

Ganancia de sólidos

Superficie de contacto.

Tipo de fruta

Composición de los jugos internos de la fruta.

Aspecto fresco y consistencia firme. Sanas, libres de ataque de insectos, enfermedades que impidan su uso. Exentas de olores fuertes, sabores o materias extrañas visibles.

Preparación previa

Se hará una preparación previa al producto, desinfectándolas con solución de 50 ppm de cloro Se pesado, Lavado por inmersión en agua purificada. Se hará cortes transversales en la marañón, con trozos de 0.5 cm aproximadamente.

b) Preparación de soluciones Osmóticas.

Comúnmente se utiliza sacarosa como agente osmótico en la deshidratación de productos. Las soluciones de azúcar utilizadas como agente osmótico reducen el pardeamiento y aumenta la retención de volátiles, así como también permiten una alta reducción del contenido de humedad del producto sumergido en ella, pues actúa como depresor de la actividad de agua.

Las soluciones osmóticas se prepararan disolviendo el azúcar (sacarosa, azúcar comercial) en agua purificada, el jarabe obtenido se calentaráó a una temperatura de 45 ºC por 10 minutos y se filtrará para eliminar impurezas provenientes del azúcar.Las concentraciones de las soluciones osmóticas a las cuales se llevarán a cabo las pruebas experimentales fueron: 40 ºBrix, 50 ºBrix y 60 ºBrix. En una cantidad de 1litro de solución por 250 gramos de trozos de marañón para cada concentración.(Relación 1:4)

c) Inmersión de trozos de marañón en jarabe

Se realizó en cuatro horas a una temperatura constante de 32°C, 40 RPM, tomada como referencia el lugar de trabajo realizado, y la temperatura promedio en Nuestro departamento.

d) Deshidratación osmótica

El estudio de la cinética de deshidratación osmótica se lo realizó determinando la cantidad de pérdida de agua y ganancia de sólidos, y con estos datos hallamos la velocidad de la deshidratación osmótica.El proceso experimental de DO consistió en registrar cada 10 minutos, durante las primeras 2 horas, la pérdida de peso, ganancia de sólidos solubles y la pérdida de espesor y cada 30 minutos durante las siguientes 2 horas. En cada tiempo establecido, las muestras se escurrieron y secaron con papel absorbente para retirar los restos de jarabe de la superficie de la fruta.

e) Escurrido

Las muestras se escurrirán y secarán con papel absorbente para retirar los restos de jarabe de la superficie de la fruta.

5.2.3 Secado

5.2.4 Metodología

a) Preparación de muestras.

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1. Para el secado de las muestras sin tratamiento osmótico se procedió de la siguiente manera: se lavarán el marañón, y se cortaron transversalmente con un espesor aproximado de 0.5 cm., se eliminaron las semillas y se lavaron los trozos por inmersión en agua purificada para el posterior proceso de secado.

2. Para el caso de las muestras tratadas osmóticamente, se continuó el proceso luego de la fruta escurrida.

b) Pesado

Con el fin de controlar las pérdidas de peso en el secado por convección.

c) Secado

Para el proceso de secado se operó con una velocidad de aire de secado de 4.19 m/s, temperatura de

65 ± 5 ºC, tanto para los trozos de marañón sin tratamiento osmótico como para las analizadas con el tratamiento osmótico seleccionado.Para el efecto de la experimentación, se procedió a colocar los trozos de marañón hasta llenar la base de la canastilla dispuesta para el secado.

CUADRO 6: Especificaciones del secador utilizado para los experimentos (10).

FUENTE: NGUYEN, C., CARLIN, F-1994

d) Registro de pérdida de pesoSe determina la pérdida de peso sin interrumpir la operación, colgando la bandeja a una balanza dispuesta por la parte exterior de la cabina. Se registra la pérdida de peso de los trozos de marañón cada 10 minutos durante los primeros 30 minutos y luego cada hora hasta obtener peso constante.

Contrastación de las características físico sensoriales en los dos tipos de productosSe aprecia las siguientes características

Consistencia Color Sabor Olor Degustación (mediante un panel sensorial). Anzaldúa – Morales, 1994. Humedad (mediante estufa),

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VI. ANALISIS ESTADISTICO

Para el siguiente trabajo se utilizará el Diseño en Bloques Completamente al azar (DBCA), debido a que las unidades experimentales pueden agruparse, de modo que se puede diferenciar los diferentes datos obtenidos debido a las diferentes concentraciones aplicadas. También nos permite apreciar el error experimental. 6.1 Población: Marañón (Anacardium occidentale)

6.2 Muestra: 1.50 Kilos de Marañón

6.3 Técnica de análisis: DBCA

CUADRO 7:

1° Control de pérdida de pesos:

TRATAMIENTOS

BLOQUES10 min

20 min

30 min

40 min

50 min

60 min

70 min

80 min

90 min

100 min

110 min

120 min

A=40° Brix                        B=50°Brix                        C= 60° Brix                        

CUADRO 8:

2° Control de pérdida de pesos:

TRATAMIENTOS

BLOQUES

30 min

60 min

90 min

120 min

A=40° Brix        B=50°Brix        C= 60° Brix        

Cálculo de ANVA

ANVA

Fuente de Variación

Grado de Libertad

Suma de Cuadrados

Suma de CUBOS

F. Calculada F Teórica

Si Fc>Ft= Existe diferencia significativa en los tratamientos

Aplicar prueba TUKEY

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Se ordena los tratamientos Grados de libertad del tratamiento Límite significativo Efectuar comparaciones: Se resta cada dato de los diferentes tratamientos y se compara con el

Límite significativo. El tratamientos que sea mayor al LS, será considerado el mejor tratamiento.

VII. Aspectos administrativos y presupuestales

7.1 Potencial Humano

Tesista: Edith Huampa Barreto

7.2 Recursos materiales

(Expresado en nuevos soles S/.)

Servicio: Internet (20 horas) : 40.00Biblioteca UNAMAD : 00.0

Alquiler de una computadora (10 horas) : 15.00 Impresiones y fólderes : 16.00

Total : 71.00

Materia prima: 2 Kgr. De marañón : 8.003 Litos de agua tratada : 6.002 kg. Azucar : 6.00Total : 16.00

7.3 Recursos financieros

Financiamiento propio.

7.4 Costos

A continuación, en Cuadro 9 se expone una aproximación del costo de los equipos básicos que se utilizaron en el presente trabajo de investigación.

CUADRO 9: COSTOS ESTIMADOS DE LOS EQUIPOS BÁSICOS PARA EL PROCESO PRODUCTIVO.

Equipo Costo (S/.)

1 Hora de uso de balanza analítica 65.000

Secador de Bandejas 40.000

TOTAL105.00

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Bibliografía:

Akpinar, E.K.; Determination of suitable thin layer drying curve model for some vegetable and fruits , Journal of food engineering, 73, 75-84 (2006).         

Akpinar, E.K.; Bicer, Y., Mathematical modelling of thin layer drying process of long green pepper in solar dryer and under open sun , Energy Conversion & management, in press, p.9 (2008).         

Aragão, R.F., Secagem de Fatias de Caju (Anacardium Occidentale L.) em Secadores de Bandejas , tesis de Doctorado, Engeñaría de procesos, C. Grande-PB- Brasil, 126 pp., (2007).         

Diamante, L. M., y Munro, P. A., Mathematical modeling of hot air drying of sweet potato slices , International Journal of Food Science and Technology, 26, 99-109 (1991).         

Doymaz, I., Air-drying characteristics of tomatoes, Journal of Food Engineering, 78, 1291-1297 (2007).        

Henderson, S. M., y Pabis, S., Grain drying theory. II. Temperature effects on drying coefficients , Journal of Agricultural Engineering Research, 6, 169-174 (1961).         

IBGE, Levantamento sistemático da produção agrícola pesquisa mensal de previsão e acompanhamento das safras agrícolas no ano civil , (2011).      

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