TINGENIERIA DE ALIMENTOS III

I. INTRODUCCION

En el presente trabajo damos a conocer los resultados obtenidos de la prctica deshidratado osmtico y secado de la pia hawaiana. El proceso de deshidratacin osmtica es frecuentemente aplicado para conservar la calidad y estabilidad de frutas y hortalizas, sin tener prdidas considerables en compuestos aromticos que puede ser utilizado como una operacin previa al secado. Este incluye dos tipos de transferencia de masa: la difusin del agua del alimento a la solucin y la difusin de solutos de la solucin al alimento.La operacin de secado de la pia involucra mecanismos de transferencia de materia y calor, estos se controlan para manejar un proceso de eficiente y obtener un producto de mejor calidad. Los parmetros de inters en una operacin de secado son: actividad de agua, transferencia de materia y calor, difusin de la humedad y curvas de secado. La eliminacin de agua se da en una serie de etapas diferenciadas entre si por la velocidad de secado. La etapa inicial ocurre cuando el producto y el agua en el contenido se calientan ligeramente. Posteriormente se produce una reduccin importante del contenido del agua la velocidad de secado constante.

Nos planteamos los siguientes objetivos:

Determinar la influencia del deshidratado osmtico en el secado de la pia. Utilizar curvas de secado por medio de los programas de Labiew y Matlab. Determinar la humedad final en cada una d elas etapas del proceso. Determinar la difusivida en el deshidartado y en el secado.

Los alumnos.

II. MATERIA PRIMA

2.1. PRODUCTO : PIA(Ananas comosus L.)

La pia es una planta de la familia de las Bromeliceas que contiene alrededor de 1400 especies en todo el mundo. Muchos de los miembros de esta familia son epifiticos, es decir viven encima de otras plantas en zonas de clima tropical .La pia nace sobre tierra firme .Muchos miembros de su misma familia los conocemos como plantas de jardinera, como la guzmania o la billgergia. La planta de la pia (Ananas comosus) es una planta perenne con una roseta de hojas puntiagudas de hasta 90cm de longitud. Del centro de la roseta surge de un vstago en cuyo extremo se producen las flores que darn lugar a la influrecencia conocida como pia, que es en realidad una fruta mltiple.

2.2. DESCRIPCION TAXONOMICA

Nombre comnPia

Nombre cientficoAnanas comosus

ReinoVegetal

DivisinMonocotiledneas

ClaseLiliopsida

OrdenBromeliaceae

GneroAnanas

EspecieComosus

Taxonoma de la pia Cayena Lisa o HawaianaFUENTE: SANDOVAL, TORRES (2011)

2.3. COMPOSICION FISICO- QUIMICA

Forma: Son infrutescencias de forma ovalada y gruesa, Color: La pulpa de color amarillo o blanco se encuentra rodeada de brcteas que forman la piel del fruto; en el extremo superior las brcteas se transforman en una llamativa corona de hojas verdes. Tamao y peso: La pia tropical mide unos 30 centmetros y tiene un dimetro de 15 centmetros. Su peso ronda los dos kilos. La pia baby pesa entre 300 y 700 gramos. Sabor: La pulpa es muy aromtica y de sabor dulce. Las pias pequeas suelen tener un sabor ms delicado que las grandes.

La pia tiene la siguiente composicin qumica:Agua %85.1

Protenas %0.1

Grasas %13.5

Cenizas %0.1

Calcio (mg)21.00

Fsforo (mg)10.00

Hierro (mg)0.40

Tiamina (mg)0.90

Riboflavina (mg)0.03

Niacina (mg)0.20

Vitamina C (mg)12.00

Caloras (mg)51.00

2.4. VALOR NUTRICIONAL

VALOR NUTRICIONAL DE LA PIA

PIA FRESCAPIA EN SU JUGOPIA EN ALMBAR

Energa( Kcal ) Agua (g)Proteinas (g)Lpidos (g)Glcidos (g)Fibra (g)Vitamina A (mcg)Vitamina E (mg)Vitamina C (mg)cido flico (mg)Potasio (mg)Magnesio (mg)Fsforo (mg)Cinc (mg)4886.500.400.1011.301.465.000.1018.0014.00146.0015.001.000.104986.80.300.0011.840.842.000.0511.001.071.0013.005.000.106683.40.310.0016.30.8280.007.503.001009.606.000.09

g =gramo / mg = miligramo / mcg = microgramo

2.5. PRODUCCIN DEL PRODUCTO REGIONAL Y NACIONAL

2.5.1. PRODUCCIN REGIONAL

2.5.1.2. PRODUCCIN DEPARTAMENTAL DE PIA

En el siguiente grafico se muestra los principales departamentos productores de pia en el Per en primer lugar esta Junn con un 39% seguido de la Libertad con un 17% y Loreto con 14%, la variedad de mayor cultivo es la criolla Selva y se consume en su gran mayora en el mercado de Lima.

GRAFICO 1: PRINCIPALES REGIONES DE PIA EN EL PER

FUENTE: MINAG; ELABORACIN: AMPEX

2.5.2. PRODUCCION NACIONAL

En el siguiente grafico se muestra la evolucin que ha tenido la produccin de pia en el mercado nacional desde el ao 1994 hasta el ao 2005, la produccin ha mostrado un crecimiento sostenido la gran mayora de produccin ha mostrado un crecimiento sostenido la gran mayora de produccin se destina al mercado local y la zona de donde ms se produce en Junn (Chanchamayo, Satipo) la variedad Criolla Selva.

GRAFICA 2: PRODUCCION NACIONAL DE LA PIA EN EL PER (EN TONELADAS), 1994-2005.

FUENTE: MINAG; ELABORACIN: AMPEX

III. DESHIDRATACION OSMOTICA

La deshidratacin osmtica es una tcnica til para la concentracin de fruta y vegetales, conseguido al colocar alimentos slidos, entero o en piezas, en soluciones de azcar o sal a una alta presin osmtica. Esto da al menos dos flujos mayores de contracorriente simultnea: un importante flujo de salida de agua del alimento a la solucin concentrada al alimento. En los sistemas naturales del alimento hay tambin una salida de solutos (azcar, cidos orgnicos, minerales y sales) que atraviesan la membrana legiblemente cuantificable pero esencial por lo que concierne cualidades organolpticas o nutricionales. lvarez (1986)

La Deshidratacin Osmtica (DO) es una tcnica que aplicada a productos hortofrutcolas permite reducir su contenido de humedad (hasta un 50-60% en base hmeda) e incrementar el contenido de slidos solubles. Si bien el producto obtenido no es estable para su conservacin, su composicin qumica permite obtener, despus de un secado con aire caliente o una congelacin, un producto final de buena calidad organolptica.

En fechas relativamente recientes la deshidratacin osmtica ha cobrado gran inters debido a las bajas temperaturas de operacin usadas (20-50 C), lo cual evita el dao de productos termolbiles, adems de reducir los costos de energa para el proceso.

En la OD el producto es puesto en contacto con una solucin concentrada de alcohol, sales y/o azcares, establecindose una doble transferencia de materia: agua desde el producto hacia la solucin junto con sustancias naturales (azcares, vitaminas, pigmentos) y, en sentido opuesto, solutos de la solucin hacia el frutihortcola. En consecuencia, el producto pierde agua (WL), gana slidos solubles (SG) y reduce su volumen (VR).

3.1. CINTICA DE LA OSMOSIS:

Dice que cuando una fruta o vegetal es sumergido en una solucin de azcar, se produce una difusin de sustancias hacia afuera de las clulas, debido a que la energa cintica es menor fuera de la clula en caso de que la migracin de agua sea severa.

La osmosis como un movimiento de sustancias desde una regin de alta energa cintica, hacia una regin de baja energa cintica. El paso del lquido a travs de la membrana puede interrumpirse aplicando presin a la solucin en el lado de mayor concentracin del soluto. La presin a la solucin en el lado de mayor concentracin del soluto. La presin necesaria para impedir el paso del disolvente a travs de una membrana perfectamente semipermeable se denominada presin osmtica y es una caracterstica de la solucin. Farkas, D Y M. Lazar (1969)

3.1.1 Modelo matemtico

Segn la ley de Fick, se puede demostrar (Crank, 1975) que el transporte de una sustancia en un slido es representada por la siguiente ecuacin en coordenadas rectangulares:

Donde: Def: es la difusin efectiva de la sustancia a travs del slido, que representa en si el promedio de las variaciones de la difusividad en las tres direcciones coordenadas. Para el caso de la deshidratacin osmtica. C: es la concentracin de agua en el slido, x,y,z son las coordenadas rectangulares espaciales t: es el tiempo del proceso

El primer modelo utilizado para ambos productos, est basado en la Ley de Difusin de Fick para estado no estacionario, que calcula la cantidad de agua que abandona la fruta y los slidos solubles que difunden hacia la fruta, como una funcin del tiempo. Las siguientes suposiciones fueron usadas en el desarrollo del modelo: las rodajas de kiwi y pera de 1 cm de espesor se consideraron placas infinitas; las concentraciones inciales de agua y slidos solubles en ambas frutas fueron uniformes; el proceso es isotrmico (30 C); el coeficiente de difusin aparente es constante (D f (C)); flujos simultneos en contra corriente: difusin de agua desde la fruta y difusin de azcar hacia la fruta son solamente considerados, otros mecanismos de transferencia son despreciados; se considera que un film de solucin de azcar est adherido a la superficie de la fruta como una capa lmite (se asume que este film est a la concentracin de equilibrio y que el proceso procede directamente por difusin); se desprecia el encogimiento.

Este fenmeno, en difusin unidimensional puede describirse con la Ley de Fick para estado no estacionario dada por las siguientes expresiones:

Para agua:.(1)

Para slidos solubles:.(2)Donde: C: concentracin; D: coeficiente de difusin efectivo t: tiempo x: distancia desde el centro de la placa y los supra ndices: w: agua s: slidos solubles, siendo sacarosa en este caso.

Condiciones inciales:

C = C0 en t = 0 y -L/2 < x < +L/2 Condiciones de contorno:

C = C1 para t > 0; x = L/2

Donde: C0 y C1 son las concentraciones inicial y global (promedio en todo el volumen de solucin), respectivamente.

La solucin de la ecuaciones (1) y (2) promediada en el volumen, considerando que hay algo de soluto inicialmente presente en el slido, puede escribirse como (Crank, 1975):

Donde: DwyDs: coeficientes de difusin efectivos para el agua y el azcar respectivamente l: medio espesor de la rodaja de fruta = L/2 W: contenido medio de agua en la fruta a tiempo t Wi: contenido medio de agua en la fruta a tiempo t = 0(Contenido inicial de humedad). W: contenido medio de agua en la fruta a tiempo t = (concentracin de equilibrio). S: contenido medio de sacarosa en la fruta a tiempo t S0:contenido medio de sacarosa en la fruta a tiempo t = 0 (concentracin inicial) S: contenido medio de sacarosa en la fruta a tiempo t = (concentracin de equilibrio).

Modelo de crank (1964) consiste en un grupo de soluciones de la ley de difusin de fick para diferentes geometras, condiciones limite y condiciones inciales desarrolladas por crank. Este modelo ha sido empleado por muchos autores ya que es el modelo fenomenolgico ms conocido para presentar el mecanismo difusional.En el modelo de crank, se estiman la difusividad efectiva (De) del agua y del soluto, simulando los experimentos con condiciones limites y resolviendo las ecuaciones analtica o numricamente.Las limitaciones del modelo de difusin de FICK para propsitos prcticos son: Asume un cuerpo semi infinito por lo tanto la transferencia de masa es unidireccional. Se asume que el agente osmtico es un medio semi infinito, por lo tanto se requiere una relacin disolucin/alimento muy grande. Aunque tiene en cuenta la forma y las dimensiones solo hay soluciones analticas para laminas planas cilindros, cubos y esferas, entonces se requieren tcnicas numricas para materia es irregulares.

Fuente: Ochoa y colaboradores (2005)

3.2. LA SMOSIS COMO UN PROCESO DE DIFUSIN:

La difusin tiene lugar continuamente a travs de una membrana permeable al agua, en el sentido que las molculas de agua estn en movimiento constante a travs de ambas direcciones. Si el movimiento osmtico del agua a travs de una membrana se debe a la difusin, este debe representar la diferencia entre movimiento difusional de las molculas de agua o una solucin hacia el soluto puro. Boln ,H; C. Huxsoll YR. Jackson (1983)

El medio circundante a la fruta debe poseer una actividad de agua menor que la de la fruta y esto causa la migracin de agua desde el alimento a la solucin externa. El flujo de agua va a continuar hasta cumplir con el requerimiento termodinmico que el potencial qumico (o la Aw) sea igual a ambos lados de la membrana semipermeable. Por lo tanto, cuanto, mayor ser la transferencia de agua desde la fruta a la solucin. Adems de la migracin de agua existe una tendencia simultnea de la difusin de soluto desde la solucin desde la solucin externa hacia la fruta. lvarez (1986)

3.3. VARIABLES DEL PROCESO Y FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CALIDAD DEL PRODUCTO FINAL

Muchos son los factores que pueden influir en el proceso como la calidad del producto final. Las principales variables se detallan a continuacin:

Caractersticas de la fruta fresca: La diferencias encontradas durante el proceso entre las diferentes frutas es atribuido principalmente a la estructura compacta o porosa de la fruta, actividad enzimtica (Giangia como y Col 1987), concentracin de slidos solubles y slidos totales, espacio intercelular, relacin entre las fracciones pectina/ protopectina y el grado de gelificacion de pectina.

Temperatura: La velocidad de transferencia de masa se incrementa con la temperatura y sobre 450C, empieza el pardea miento enzimtico y deterioro de aromas. Sobre 600C se modifican las caractersticas de los tejidos favoreciendo la ganancia de slidos.(Farkas y Lazar.1969)

Concentracin de la solucin: La transferencia de masa se acelera con el aumento en la concentracin de la solucin osmtica, favoreciendo ms la perdida de agua que la ganancia de slidos (Lerici y Col, 1985) Agente osmtico: Existe una gran variedad de solutos (agentes osmticos) que pueden reducir la actividad de agua (aw) en la solucin circundante a los valores necesarios, sin embrago esto debe ser compatible con el producto otorgndole un sabor agradable. Los azucares son los agente osmticos por excelencia en la deshidratacin de frutas. Los jarabes de sacarosa en concentraciones de 50 y 70 0Brix han sido los ms utilizados.

Adicin de cidos orgnicos a la solucin osmtica: La adicin de asidos gggorganices en la solucin osmtica tiene por finalidad su incorporacin a los trozos de fruta durante el proceso de concentracin osmtica, pues ello la protege del indeseado pardeamiento enzimtico.

Utilizacin de jarabes: Segn los Boln y Col (1983) la propiedades fisicoqumicas del jarabe varan durante las sucesiva reconcentraciones y su utilizacin hasta por cinco veces no tiene efectos perjudiciales ni en el sabor ni aroma, sobre los trozos de fruta; sin embrago, su uso prolongado provoca un oscurecimiento en el jarabe.

3.4. TIPO DE SOLUCIN OSMTICA:

El tipo de agente osmtico afecta los parmetros de prdida de agua y ganancia de slidos la seleccin de soluto o solutos para la solucin osmtica est basado en tres factores importantes:

Caractersticas sensoriales del producto El costo de los solutos El peso molecular de los solutos

Los solutos ms usados en la deshidratacin son cloruro de sodio, sacarosa, lactosa, jarabe de maz rico en fructosa y glicerol y miel. De acuerdo al tipo de soluto utilizado, se afecta directamente a la velocidad de deshidratacin. Si se usan solutos de alto peso molecular se incrementa la perdida de agua y se reduce la ganancia de slidos.

Es as cuando se usan solutos de bajo peso molecular sucede lo contrario por que las molculas pueden migrar ms fcilmente al interior del tejido. Existen diferentes combinaciones de mxima remocin de agua, propiedades sensoriales, bajo costo e impregnacin de solutos. Farkas, D Y M. Lazar (1969)

3.5. VENTAJAS DE LA DESHIDRATACIN OSMTICA

Principales ventajas de una deshidratacin por smosis:

Las frutas deshidratadas no estn sujetas a altas temperaturas durante periodos largos de tiempo, por lo tanto el dao producido en el color y sabor es minimizado.

El uso de azcar o jarabe como agente osmtico en gran parte, casi siempre; disminuye la prdida del sabor fresco de la fruta.

Una alta concentracin de azcar alrededor de las piezas previene decoloracin de la fruta por enmarronamiento oxidativo enzimtico.

Al producirse la remocin del agua por smosis, algo del cido de la fruta sale junto con ella; esta disminucin en el contenido del cido combinada con la cantidad de azcar adicionada a la fruta por el bao osmtico, produce un producto ms blando y dulce que el obtenido por mtodo de secado.

IV. SECADO

4.1. TEORIA DE SECADOLa operacin de secado es un proceso que implica transferencia de masa entre un gas y un slido, donde la humedad contenida en el slido se transfiere por evaporacin hacia la fase gaseosa (Perry, 1984).

4.1.2 Secado por Arrastre

La retirada de agua se realiza poniendo el alimento en contacto con un medio, normalmente aire, relativamente seco (es decir, que tiende a retirar agua del alimento). Este medio se renueva lo suficientemente a menudo para que el secado prosiga hasta el grado de deshidratacin deseado. Puesto que para una misma humedad absoluta el aire resulta relativamente ms seco cuanto ms se incrementa la temperatura, el secado por arrastre es a menudo realizado con un chorro de aire caliente.Esta operacin tiene unos requerimientos energticos de unas 600 Kcal kg-1 de agua evaporada. En el secado por arrastre, esta energa es aportada normalmente por el agente de arrastre (aire seco y caliente normalmente) que cede su calor sensible a la vez que se carga de humedad. Cuando el agente de secado aporta todo el calor necesario para la vaporizacin, tenemos un secadero adiabtico. Esta condicin tiene importancia en el diseo.

4.1.3. Secado por Vaporizacin

Consiste en calentar el alimento lo suficiente como para que el agua que contiene alcance el punto de ebullicin y abandone el alimento al transformarse en vapor. Aunque el agua hierve a 100C a 1 atm, le eliminacin del agua ligada, necesaria para obtener niveles de deshidratacin adecuados, usualmente requiere el empleo de temperaturas mucho mayores. Este tipo de secado es, pues, muy agresivo y este secado a menudo se realiza simultneamente con la etapa de cocinado del alimento (como pasa con los cereales inflados). El requerimiento energtico de la vaporizacin es de unas 500 Kcal kg-1 slo para el calor latente del agua evaporada.

4.2. CURVAS DE SECADO

El comportamiento de los slidos en el secado es medido como la perdida de humedad en funcin del tiempo.

Fig : curva del secado

Fig : velocidad del secado Etapa A-B: Es una etapa de calentamiento (o enfriamiento) inicial del slido normalmente de poca duracin en la cual la evaporacin no es significativa por su intensidad ni por su cantidad.

Etapa B-C: Es el llamado primer perodo de secado o perodo de velocidad de secado constante; donde se evapora la humedad libre o no ligada del material y predominan las condiciones externas. En este perodo el slido tiene un comportamiento no higroscpico.

Etapa C-D: Es el segundo perodo de secado o perodo de velocidad de secado decreciente; donde se evapora la humedad ligada del material y predominan las condiciones internas o las caractersticas internas y externas simultneamente.

Etapa D-E: En esta etapa la evaporacin ocurre desde el interior del slido y ocurre hasta que no existe secado adicional.

4.2.1. MODELO MATEMTICO

Las curvas de secado obtenidas experimentalmente fueron modeladas utilizndose los modelos de Fick. El modelo difusional de Fick fue ampliamente utilizada por muchos investigadores en el estudio de secado de alimentos.El modelo de Fick (1) fue utilizado considerndose la muestra como una placa plana infinita, difusividad efectiva constante, sin considerar el encogimiento de la muestra y ausencia de cualquier resistencia al transporte de masa (CRANK, 1975).

Donde: = razn de humedad en base seca, adimensional; W : humedad media en el instante t; (g/g); we : humedad de equilibrio, (g/g); w0 : humedad inicial (g/g); L : espesor medio de la rodaja o placa (m); Def : difusividad efectiva, (m2/s); y t: tiempo (s). El modelo utilizado fue el siguiente (2)

Donde: w = humedad media en el instante t (g/g) we= humedad de equilibrio (g/g) wo= humedad inicial (g/g) C, K y n=parmetros del modelo.

4.2. FACTORES QUE INTERVIENE EN EL PROCESO DE SECADOEn el proceso de secado intervienen una gran cantidad de factores que hay que tener en cuenta. Por ejemplo, no debe daarse la estructura de los productos, influyendo negativamente sobre la calidad de los mismos. Otras veces ser necesario que el producto seco se pueda rehidratar hasta un producto que tenga prcticamente la misma calidad que el original. S e considera que el secado es un proceso de transferencia simultanea de materia(agua)y de energa (calor),sin tener en cuenta los factores biotecnolgicos, bromatolgicos, nutritivos, etc.En el proceso de secado intervendran: a) Una transmisin de calor que proporcione el calor latente de vaporizacin necesario para eliminar el agua.b) Una transmisin de agua desde el alimento hacia el exterior.

V. METODOLOGIA Y MATERIALES

5.1. LUGAR DE EJECUCION: Laboratorio De Ingeniera De La Facultad De Ingeniera En Industrias Alimentarias De La Universidad Nacional Del Centro Del Per.

5.2. MATERIALES Y EQUIPOS materiales

MATERIALES

Pia - azcar

Acido ctrico- bicarbonato de sodio

Cuchillos tabla de picar

Secador de bandejas

Envases -coladores

Refractmetro-balanza

5.3. METODOLOGIA UTILIZADA:metodos

5.3.1. DESHIDRATACION OSMOTICASe utiliz una pia en estado pintn de variedad HAWAYANA como de muestra en la figura 1.Realizamos el pelado de la pia manualmente de tal manera la muestra no muestra los ojos caractersticos del fruto, rebanamos en rodajas sin el centro de la fruta figura 2. La muestra y la forma en la que se debe cortar la pia para el deshidratado osmtico. Figura 1 figura 2

1. Preparamos la solucin osmtica de sacarosa (jarabe invertido) una concentracin de 40 Brix. Como se muestra en la figura : 500 g de azcar1/2 litro de agua

Fig.1Diagrama de flujo de la preparacin de la solucin osmtica a 50Brix

2. Caracterizamos fisicoqumicamente la pia: slidos solubles (Brix), pH, acidez y humedad.

3. La fruta seleccionada para el proceso osmtico fue acondicionada (lavada, seleccionada, pelada, cortada en cubos de lados uniformes, luego sumergimos estos cubos en la solucin osmtica a 20C durante 12 horas.Relacin fruta/jarabe = 1:2 (esto quiere decir que por una kilo de pulpa de fruta se sumerge en 2 litro de jarabe)

4. La concentracin en slidos solubles (Brix del fruto y del jarabe) del fruto y del jarabe, se midi cada hora. Llevndose el registro de estos datos para poder determinar los resultados.

5. Terminamos el proceso de deshidratacin osmtica con un drenado del jarabe.

5.3.1. SECADO DE PIASe realiz el secado de la muestra con aire caliente a 60C por cada media hora hasta llegar al punto donde el peso de la muestra se hace constante (medimos la concentracin en slidos solubles, humedad y peso final), enfriamos y envasamos. Al final de la practicacon los datos obtenidos de concentraciones , calculamos la difucividad de la pia con respecto al jarabe imvertido, asu vez calculamos la difusividad del vapor de agua en el aire caliente con ayuda de los datos de secado. Por ultmo se emvasa el producto del secado en plasticos de polietileno y sellamos para ver la vida de anaqueel del producto.

5.4. ANALISIS REALIZADOS slidos solubles (Brix), pH, acidez y humedad de la muestra

VI. RESULTADOS Y DISCUCIONES

6.1 CONTENIDO DE HUMEDADPARA HALLAR EL % DE HUMEDAD

MUESTRA 1 (5.03 gramos)MUESTRA 2 (5.08 gramos)

Peso del crisol + gramos de muestra99.27 g91.5 g

Despus del secado94.60 g86.82 g

CALCULANDO MATERIA SECA

CALCULANDO EL PORCENTAJE DE HUMEDAD

.6.2 PRUEBAS DE SECADO PESOS DE LAS BANDEJASBANDEJA 1= 523.56 gBANDEJA 2= 534.78 g

TEMPERATURAS DEL SECADORTBH=49.5 C

TBS=60CHORATIEMPOBANDEJA 1 (gramos)BANDEJA 2 (gramos)

8:0701049.28525.721010.12475.34

8:2215 1027.91504.35987.54452.76

8:37301003.14479.58970.12435.34

8:5245983.18459.62954.08419.3

9:0760963.58440.02939.52404.74

9:3790927.80404.24901.60366.82

10:07120895.58372.02866.42331.64

10:37150867.78344.22839.24304.46

11:07180843.15319.59819.60284.82

11:52225813.30289.74790.60255.82

12:37270795.94272.38772.70237.92

1:37330779.22255.66757.30222.52

2:37390768.84245.28752.70217.92

3:37450762.66239.1744.42209.64

4:37510758.40234.84740.06205.28

5:37570757.00233.44738.70203.92

6:37630755.72232.16737.32202.54

7:37690754.72231.16736.36201.58

8:37750753.90230.34735.60200.82

6.3 BALANCE DE MATERIAOPERACIONENTRA(g)SALE(g)EN PRODESO(g)RENDIMIENTO(%)

RECEPCION DE MATERIA PRIMA3943.12---3943.12100

ACONDICIONAMIENTO---22481695.1243.99

INMERSION EN JARABE6780.48---8475.6214.95

FILTRADO---7276.91198.730,4

SECADO---966.54232.165.9

ENVASADO------232.165.9

6.4 CURVAS DE SECADO(MATLAB Y LABIEW)CURVAS EN LABIEWCALCULO DE LA HUMEDAD DESPUES DEL DESHIDRATADO OSMOTICO%H1=83.4%H2=83.8PARA LA BANDEJA 1:

PARA LA BANDEJA 2:

CURVAS EN MATLABPara la bandeja 1 con MATLABNombre del Producto: PIAIngrese el peso inicial del producto (gramos): 525.72Ingrese la humedad inicial del producto (%) : 83.4Ingrese los tiempos de secado t(min): [15 30 45 60 90 120 150 180 225 270 330 390 450 510 570 630]Peso del producto en el Tiempo t (gramos): [504.35 479.58 459.62 440.02 404.24 372.02 344.22 319.59 289.74 272.38 255.66 245.28 239.1 234.84 233.44 232.16]

Para la bandeja 2 con MATLAB:Ingrese el peso inicial del producto (gramos): 475.34Ingrese la humedad inicial del producto (%) : 83.8Ingrese los tiempos de secado t(min): [15 30 45 60 90 120 150 180 225 270 330 390 450 510 570 630]Peso del producto en el Tiempo t (gramos): [452.76 435.34 419.3 404.74 366.82 331.64 304.46 284.82 255.82 237.92 222.52 217.92 209.64 205.28 203.92 202.54]

6.5 DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE CALOR, MASA Y DIFUSIONBRIX DEL JARABE: 50 BRIX INICIAL DE LA FRUTA: 7.5PH: 3.2TEMPERATURA DE DESHIDRATADO OSMOTICO: 60CW INICIAL DE LA FRUTA: 1695.2W FINAL DE LA FRUTA: 1198.7

tiempobrix del frutoElnE

07.5--

10180.75294118-0.28376817

30200.70588235-0.34830669

5021.50.67058824-0.39959999

70220.65882353-0.41729957

100230.63529412-0.45366721

130240.61176471-0.49140754

16024.60.59764706-0.5147549

19025.40.57882353-0.54675763

21025.50.57647059-0.55083096

(1).. (2)

Hallando la difusividad de la ecuacion de la recta:

HALLANDO DIFUSIVIDAD EN EL SECADO(AIRE)BANDEJA 1:peso de fruta + bandejapeso de bandejapeso de frutagramos de aguahuemdad en base secag. solidos secos

1049.28523.56525.72438.450485.02409638687.26952

1027.91523.56504.35420.62794.81987181887.26952

1003.14523.56479.58399.969724.58315480687.26952

983.18523.56459.62383.323084.39240504687.26952

963.58523.56440.02366.976684.20509566287.26952

927.8523.56404.24337.136163.86316047187.26952

895.58523.56372.02310.264683.5552467887.26952

867.78523.56344.22287.079483.28957326787.26952

843.15523.56319.59266.538063.05419417987.26952

813.3523.56289.74241.643162.76892963387.26952

795.94523.56272.38227.164922.60302703687.26952

779.22523.56255.66213.220442.44324066487.26952

768.84523.56245.28204.563522.34404314487.26952

762.66523.56239.1199.40942.28498334887.26952

758.4523.56234.84195.856562.24427222787.26952

757523.56233.44194.688962.23089298587.26952

755.72523.56232.16193.621442.21866053687.26952

754.72523.56231.16192.787442.20910393587.26952

753.9523.56230.34192.103562.20126752287.26952

tiempoLnE E

001

15-0.0750980610.92765252

30-0.1698463760.84379443

45-0.2533186990.77622046

60-0.3426801040.70986526

90-0.5297822420.58873316

120-0.734691670.47965333

150-0.9531174010.38553727

180-1.1968212430.30215316

225-1.6039684370.20109689

270-1.9496411180.14232514

330-2.4566680670.08572009

390-2.9842204860.05057892

450-3.5180667630.02965671

510-4.1841852760.01523461

570-4.5568605660.01049496

630-5.0894261860.00616155

690-5.8867136550.00277608

7500

(1).. (2)

Hallando la difusividad de la ecuacion de la recta:

BANDEJA 2:peso de fruta + bandejapeso de bandejapeso de frutagramos de aguahumedad en base secag. solidos secos

1010.12534.78475.34398.334925.17283950677.00508

987.54534.78452.76379.412884.92711493877.00508

970.12534.78435.34364.814924.73754354977.00508

954.08534.78419.3351.37344.5629898777.00508

939.52534.78404.74339.172124.40454214277.00508

901.6534.78366.82307.395163.99188157577.00508

866.42534.78331.64277.914323.6090387877.00508

839.24534.78304.46255.137483.31325517777.00508

819.6534.78284.82238.679163.09952486377.00508

790.6534.78255.82214.377162.78393529477.00508

772.7534.78237.92199.376962.58914035377.00508

757.3534.78222.52186.471762.42155140977.00508

752.7534.78217.92182.616962.37149237477.00508

744.42534.78209.64175.678322.28138611177.00508

740.06534.78205.28172.024642.23393885277.00508

738.7534.78203.92170.884962.21913878977.00508

737.32534.78202.54169.728522.20412107977.00508

736.36534.78201.58168.924042.19367397677.00508

735.6534.78200.82168.287162.18540335377.00508

tiempoLnEE

001

15-0.085833150.91774734

30-0.157483250.85429113

45-0.228329640.79586187

60-0.297296360.74282384

90-0.503036330.60469183

120-0.741201790.47654087

150-0.974100760.37753169

180-1.184207320.30598863

225-1.607690930.2003497

270-2.001407150.13514498

330-2.537711860.07904706

390-2.775945660.06229054

450-3.438002250.03212881

510-4.119875360.01624654

570-4.483622020.01129244

630-5.072699850.00626548

690-5.889461010.00276847

7500

(1).. (2)

Hallando la difusividad de la ecuacin de la recta:

DISCUSIONES En la revisin bibliogrfica RASTOGI (2002) dice que la primera caracterizada por una velocidad alta de transferencia, que corresponde a la salida de agua desde las clulas superficiales que se encuentran en contacto con la solucin osmtica. Una segunda etapa donde las clulas siguientes a las superficiales empiezan a transferir agua, y debido a la deshidratacin y por consiguiente la contraccin que han sufrido las clulas cercanas a la superficie, la velocidad de transferencia de masa podra ser mayor que en la primera etapa y una ltima en la que la transferencia se genera en las clulas internas del alimento, en esta etapa la velocidad de transferencia es menor respecto a la etapa uno y dos.

Lo que se pudo verificar en la prctica

Donde se puede observar que segn el tiempo avanza la velocidad transferencia de masa disminuye, esto quiere decir como dice la bibliografa que est en la ltima etapa. Segn la tabla mostrada en la bibliografa

La difusividad en la prctica para la pia fue de lo que dista de lo sealado en la bibliografa, esto puede ser por factores como la variedad de la pia o el estado de madures. Se puede observar la tendencia de la curva humedad vs tiempo en la bibliografa

Y la curva obtenida en la prctica:

Donde se puede observar que la tendencia es muy semejante. En la bibliografa se observa que:

En la prctica se obtuvo:

Esta diferencia se debe a diferentes factores como :que al realizar el pesado se tena que abrir y cerrar muchas veces el secador durante este proceso la muestra ganaba humedad.

VII. . CONCLUSIONES

La difusividad msica de la pia en el proceso de deshidratado osmtico fue de La difusividad msica de la pia en el proceso de secado fue de El % de humedad de la pia antes del deshidratado osmtico fue de %H= El % de humedad de la pia despus del deshidratado osmtico fue de %H=83.6 El % de humedad de la pia despus del secado a 60C fue de %H=62.19 en promedio

VIII. RECOMENDACIONES

IX. BIBLIOGRAFIA

LVAREZ (1986)deshidratacin de agro productos: desarrollo de un modelo matemtico para la interpretacin de la curva experimental de secado Departamento de ingeniera qumica. Universidad Santiago de Chile

BOLIN,H.; C.HUXSOLL YR.JACKSON(1983) EEffet of osmotic Agents and Concentration on fruit Quality. Journal of Food sciense vol. 48 pp 202_205

FARKAS, D Y M. LAZAR (1969) Osmotic dehydration of Apple Pieces: Effect of temperatura and Syrup Concentration on Rates Food technology.Vol 23:90-92 .U.S.A

FLORES, C. (1977). deshidratacin de frutas por smosis de la pia efectos del bisulfito de sodio, Temperatura y tipo de edulcorante. Tesis industrias alimentarias. UNALM. Lima - Per

PONTING, J.; WTERRS Y FORREY, (1996). Osmotic dehydration of fruit FOOd tecnology vol20 pp 125_128

SERENO, M.(1997). Osmotic treatments for the food industry Seminar on osmotic trearments organizeb by EU Fair Concented ActionCT96-1118 Porto. Portugal.

SANDOVAL Ignacio, TORRES Eleazar. (2011) Gua Tcnica del Cultivo de la Pia San Andrs- El Salvador. Pg. 4-5 OIRSA (2003) Seminario Sobre la Produccin y Manejo Post Cosecha de la Pia para la Exportacin Panam. Pag.2-3

X. ANEXOSXI.

Ing. MSc. Luz Buenda Sotelo 24