Influencia De La Deshidratación Osmótica Como Pretratamiento En Secado Por Aire Caliente

INFLUENCIA DE UN PRETRATAMIENTO

OSMÓTICO

SOBRE LA DESHIDRATACIÓN POR AIRE CALIENTE DE

MANZANA GRANNY SMITH

INFLUENCE OF OSMOTIC PRETREATMENT ON THE HOT

AIRDRYING

OF GRANNY SMITH APPLE

LUIS PUENTE

Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química, Universidad de Chile, SantiagoChile,

lpuente@ciq.uchile.cl

SILVIO LASTRETO

Escuela de Industria Alimentaria, Universidad Tecnológica Metropolitana, SantiagoChile

MARÍA JOSÉ MOSQUEDA

Escuela de Industria Alimentaria, Universidad Tecnológica Metropolitana, SantiagoChile

JORGE SAAVEDRA

Escuela de Ingeniería de Alimentos, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, ValparaísoChile

Centro Regional de Estudios en Alimentos Saludables (CREAS)

ANDRES CORDOVA

Escuela de Ingeniería de Alimentos, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, ValparaísoChile

Centro Regional de Estudios en Alimentos Saludables (CREAS)

Recibido para revisar Mayo 5 de 2009, aceptado Diciembre 10 de 2009, versión final Marzo 11 de 2010

RESUMEN: En este trabajo se estudió la influencia de un pretratamiento osmótico (DO) a tres concentraciones (30,

40 y 50 ºBrix) sobre un proceso de deshidratación de manzana por aire caliente (SAC) a dos temperaturas (55 y 65

ºC). Las velocidades de deshidratación fueron mayores para las manzanas pretratadas en comparación al producto

fresco, distinguiéndose una corta primera etapa de inducción solo en SAC, en ambos tipos de tratamiento (DO+SAC)

una imperceptible segunda etapa de velocidad constante, y una clara tercera etapa de velocidad de deshidratación

decreciente I y II. La velocidad de deshidratación se modeló utilizando las ecuaciones de Newton, Page y

HendersonPabis.

De estos modelos el que mejor explica el proceso fue la ecuación de Page, seguida por Newton y

HendersonPabis.

Respecto de la temperatura, los niveles ensayados fueron significativos como factor de proceso al

presentar una interacción con los pretratamientos osmóticos. La mejor condición la conformó el pretratamiento

osmótico DO 50º Brix con aire caliente SAC 65 ºC.

PALABRAS CLAVE: Manzana, deshidratación osmótica, deshidratación por aire caliente.

ABSTRACT: In this paper we study the influence of an osmotic pretreatment

(DO) at three concentrations (30, 40

and 50 ºBrix) on the implementation of a process of dehydration of apple by hot air (SAC) at two temperatures (55

and 60 ºC ). It was found that higher concentrations in the osmotic dehydration pretreatment occurred

nondimensional moisture curves more pronounced. The drying rate was higher for apples pretreated compared with

that of fresh product, distinguishing a short induction phase only in SAC, and in both types of treatment (OD + SAC)

a second stage imperceptible speed and a clear third stage of decreasing drying rate I and II. The drying rate was

modeled using the equations of Newton and Page. The best goodness of fit was obtained by Page model, follow by

Newton and HendersonPabis.

The two performed temperatures levels (55 ºC y 65 ºC) were significative, since the

meaningful interaction with osmotic dehydration. The better process condition was DO 50º Brix and SAC 65 ºC.

KEYWORDS: Apple, osmotic dehydration, hot air drying.

Dyna 164, 2010 275

1. INTRODUCCIÓN

La deshidratación por aire caliente de productos

vegetales es una de las operaciones unitarias que

ampliamente es utilizada por la industria

alimentaria. En ella transcurren simultáneamente

transferencia de calor y masa a través de la

membrana plasmática celular, acompañada de un

cambio de fase. Más aún, puesto que la

deshidratación implica la remoción de agua del

alimento, se disminuye el potencial desarrollo de

microorganismos y reacciones químicas

indeseadas prolongándose la vida útil del

producto [1]. Como ventajas complementarias

se permite su almacenamiento y transporte a

un bajo costo.

Sin embargo la remoción de agua a altas

temperaturas y largos tiempos de proceso pueden

ocasionar daños nutricionales y sensoriales [23],

al tiempo que se estabiliza el producto [4]. Para

reducir los efectos indeseados, suelen utilizarse

una serie de pretratamientos [5], los cuales

minimizan alteraciones sensoriales (perdida de

color), reducción de propiedades físicas

(densidad aparente y capacidad de rehidratación,

entre otras) [6,7].

Los tratamientos térmicos previos al proceso

constituyen son los más habituales, con fin de

mantener la estabilidad sensorial del producto.

Según [8], los procesos de escaldado controlado

contribuyen a reducir los cambios en las

sustancias pécticas, probablemente debido a la

actividad de la pectinmetilesterasa.

En efecto, autores como [9] afirman que el

proceso de escaldado en papas a 97ºC por 2

minutos mejora la estructura y textura final,

parámetros que son detectados después de

someter la papa a congelación o cocción. Otros

autores como [2], encontraron que muestras de

coliflor sometidas a pretratamientos térmicos

presentaban mejoras en la textura luego de ser

rehidratadas.

Por otra parte, una serie de nuevas tecnologías

utilizadas a modo de pretratamientos

en

deshidratación indican que la aplicación de

ultrasonido en combinación de deshidratación

osmótica, aumenta la difusividad del agua y

reducen los tiempos de deshidratación por aire

convectivo, en piñas frescas [10].

Otros ejemplos lo constituyen la aplicación de

campos eléctricos [11] y vacío [12], combinados

con deshidratación osmótica, para la posterior

deshidratación por aire caliente, en alimentos

vegetales. En cuanto a los tratamientos químicos

es importante destacar la utilización de

compuestos azufrados [1314].

La utilización de la deshidratación osmótica

como pretratamiento se ha utilizado sobre todo

en países en desarrollo [15]. Este proceso se basa

en la concentración de productos alimenticios

por inmersión en una solución hipertónica [16]

lo que produce la salida del agua y otras

sustancias solubles desde el alimento, hacia una

solución concentrada a través de una membrana

natural semipermeable [1718].

El proceso de osmosis llega a su término una vez

que los potenciales químicos del alimento y la

solución llegan al equilibrio.

Este proceso no genera productos estables por si

solo en el tiempo, por lo que preferentemente se

utiliza como pretratamiento

de otros procesos

como el congelado, pasteurizado y deshidratado

entre otros [6].

En este contexto, el objetivo de este trabajo fue

analizar la influencia de la deshidratación

osmótica como pretratamiento

en la

deshidratación de manzana verde Granny Smith.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. Materia Pr ima

Se utilizaron manzanas variedad Granny smith

mantenidas en refrigeración (5ºC) previamente.

2.2. Prepar ación de las muestr as y

tr atamiento osmótico

Se utilizaron 3 concentraciones de sólidos

diferentes (30, 40 y 50ºBrix), según el método

sugerido por [1920],

los que han estudiado los

fenómenos de deshidratación osmótica en frutas.

276 Puente et al

Se utilizó sacarosa como soluto y agua destilada

para asegurar la ausencia de iones que pudiesen

influir experimentalmente [21].

Las muestras se cortaron en forma cilíndrica (2.2

cm de diámetro y 1.3 cm de alto) siguiendo la

dirección del eje longitudinal, con una masa

promedio de 4.45 g ± 0.02.

Con fin de poseer mayor cantidad de datos

analíticos, la deshidratación osmótica se realizó

por inmersión completa durante seis horas,

complementando el método planteado por [22], y

manteniendo agitación constante a temperatura

ambiente. La relación fruta/solución elegida fue

¼, previniendo cambios significativos en la

concentración de la solución osmótica durante

el proceso [21].

En cada experiencia se tomaron muestras a

intervalos de 60 minutos, las cuales fueron

escurridas, puestas sobre papel absorbente y

registrado su peso (PP), ganancia de sólidos

solubles (SG) y pérdida de humedad según las

siguientes expresiones:

100

0

0 * ÷÷

ø

ö

çç

è

æ -

=

P

P P

PP t (1)

SG = PA - PP (2)

Donde:

Po = Peso inicial (g).

Pt = Peso al momento de muestrear (g).

SG = Sólidos ganados

PA = Pérdida de agua

PP = Perdida de peso

2.3. Deshidr atación con aire caliente

En la figura 1 se muestra la disposición de las

muestras de manzana fresca (en adelante

llamadas sin pretratamiento SAC), y muestras

osmóticamente deshidratadas (en adelante

llamadas

...