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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE. FACULTAD TECNOLÓGICA. DEPTO. CIENCIAS Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS. TECNOLOGIA DE ALIMENTOS LABORATORIO FUNDAMENTOS DE CONSERVACION DE ALIMENTOS 2° SEMESTRE, PLANTA PILOTO.

Reporte N° 2 DESHIDRATACIÓN

Fecha de la experiencia:

Profesor(a): Fresia Álvarez Sección: L - 01

26/09 /2017

Firma

Fecha de entrega: 10/10/2017

Alumnos(as): Bastián Fernández Catalina Uribarri Loredana Urtubia

2 1. RESUMEN La deshidratación es una operación unitaria y un método de conservación mediante el cual se obtendrán alimentos con baja actividad y contenido de agua retrasando el desarrollo de microorganismos dentro de este y dándole un aumento considerable de su vida útil. Este método será utilizado en la práctica utilizando una estufa de secado por arrastre en donde se deshidratarán frutas y hortalizas con el fin de evaluar los factores intrínsecos y extrínsecos que se implican para llevar a cabo con éxito una buena deshidratación y de obtener así el perfil de secado de dichos alimentos. En paralelo se realizará una pulpa de frutas en base a plátano y manzana para hacer láminas deshidratadas en bandejas a las cuales se les analizará su humedad para ser comparada con la base teórica. 2. OBJETIVOS a) Determinar velocidad de secado de las manzanas (N vs Xbs). b) Calcular humedad relativa del aire de secado. c) Realizar una curva de secado (Xbs vs tiempo) para papas de distintos tamaños y una para pepinos y zanahorias del mismo grosor para analizar cómo afecta el grosor y tamaño de un alimento al momento de deshidratar. d) Calcular la humedad de las láminas de pulpa de fruta deshidratadas.

3. EQUIPOS Y MATERIALES Tabla 3.1: materiales e insumos necesarios para el proceso de deshidratación MATERIALES Sistema de madera Vaso precipitado Gasa Cuchillos Tabla de picar Rejillas (bandejas) Canastilla de metal Bandejas Termómetro Cronometro Tenedor Juguera

MATERIA PRIMA E INSUMOS Manzanas Plátano Pepinos Zanahorias Papas Agua

3 Tabla 3.2: Equipos necesarios para el proceso de deshidratación EQUIPOS Térmocupla Maraca: CHY 501

Estufa de secado Marca: Freas.

Rango de -50°C a 1300°C.

Serie 15-381-AE.

Tipo de entrada K.

Balanza analítica Marca: ISHIDA Capacidad: 1 a 30 Kg Sensibilidad: 0.003

Pie de metro Marca: Vernier Caliper Dimensiones: 150 x 0,02 mm 6 x 1/1000in

4 4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 4.1. Diagrama de flujo del proceso de deshidratación de frutas y hortalizas. DESHIDRATACIÓN Selección de materia prima

Papa Se pelarán y cortarán 2 papas diferentes en cubos con diámetros de 0.5 [cm2] y 1 [cm2].

Zanahoria

Pepino

Se pelarán y cortarán rebanadas circulares de las hortalizas que sean del mismo tamaño y mismo grosor.

Se pondrán las hortalizas en 4 bandejas, a las cuales se les midió el peso previamente.

Con las láminas de manzana en el interior de la canastilla y las hortalizas en las bandejas, se procederá a trasladar estas al interior de una estufa de secado en donde la canastilla se colgará sobre un sistema de palo el cual estará apoyado sobre una balanza analítica posteriormente tarada, en donde se registraran las pérdidas de peso de la manzana respectivamente.

Manzana Se cortara por la mitad y se rebanará en láminas delgadas para luego darles una forma lo más cuadrada posibles. Previamente se preparará una canastilla de metal a la cual se le medirá su longitud con un pie de metro y se le tomará el peso. Se procederá a acomodar las láminas de manzana al interior de la canastilla con el fin de que no quede ni un espacio libre dentro de esta y se volverá a masar.

Antes de cerrar la estufa de secado, se debe controlar la temperatura de bulbo húmedo, para lo que se acondicionará un mecanismo constituido por un termómetro con su bulbo envuelto en una gasa, la cual está conectada en uno de sus extremos con un vaso con agua, lo que permitirá que el agua ascienda por capilaridad hacia el otro extremo de la gasa donde se encuentra el termómetro.

Para comenzar a deshidratar se debe cerrar la estufa de secado para que el aire caliente acondicione el medio a una temperatura entre 60 a 65 [°C] aproximadamente y comenzar a tomar el tiempo con un cronometro de mano

Hortalizas Registrar cada 30 minutos Tbs y Tbh, retirando las bandejas del horno y masando en una balanza.

Manzana Registrar cada 1 minuto Tbs y Tbh.

5 4.2 Diagrama de flujo del proceso de deshidratación de pulpa de frutas en láminas.

DESHIDRATACIÓN Selección de materia prima

Manzana Lavar, pelar y cortar en cubos.

Plátano Se les quitará la cascara y se molerá con un tenedor hasta formar una especie de papilla.

Se mezclarán ambas frutas y se trasvasijarán a una juguera donde serán molidas hasta formar una pulpa. Se dividirá la pulpa en porciones de 152 gramos en 10 bandejas diferentes.

Se introducirán las bandejas en un horno y se dejaran a 60 [°C] entre 12 a 15 horas aproximadamente.

Masar registrando el peso total de la pulpa.

Se tomará una muestra de la pulpa y se dejará en el horno a 105°C por 48 horas.

Transcurrido el tiempo, registrar el peso de las láminas en una balanza. Calcular la humedad de la pulpa en base a los sólidos secos reales.

6 5. TABLA Y GRÁFICOS DE DATOS EXPERIMENTALES 5.1. Tablas de datos obtenidos en la experiencia Tabla 5.1.1: Condiciones iniciales del horno y el aire exterior en el proceso de deshidratación. Bulbo seco Bulbo húmedo Temperatura [ºC] [ºC] Cámara de secado 57 26 Tabla 5.1.2: Datos de características de la canastilla Peso Canastilla Longitud [Kg] para manzana [cm] Largo Ancho

10 10

0,0318

Tabla 5.1.3: Masa sistema de palo ubicado en la balanza Peso Sistema [kg] Palo (contrapeso) 0,1101

Tabla 5.1.4: Peso bandeja vacía Peso Bandeja [kg] Papa grande 0.106 Papa pequeña 0,099 Zanahoria 0,0788 Pepino 0,0761

Tabla 5.1.5: Pesos iniciales de las hortalizas antes de entrar al horno de secado Fuera del horno Papa grande Papa pequeña Zanahoria Pepino hortalizas [kg] [kg] [kg] [kg] Masa c/n bandeja 0,144 0,137 0,223 0,220 Masa sin bandeja 0,038 0,038 0,144 0,144

Tabla 5.1.6: Pesos iniciales de la manzana antes de entrar al horno de secado y contrapeso al ingresar al horno Fuera del horno Manzana Dentro del horno Manzana fruta [kg] Tiempo 0’ [kg] Masa del sistema de palo 0,1101 Masa c/n canastilla 0,0505 Alimento c/n canastilla al colgarla en el sistema 0,1607 Masa sin canastilla 0,0127 Alimento c/n canastilla menos el sistema de palo 0,0506

7 Tabla 5.1.7: control de variación de masa con respecto al tiempo en un proceso de deshidratación de frutas y hortalizas.

Tiempo [min] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

Peso c/n rejilla [g]

Peso s/n rejilla [g]

Tbh [°C]

Tbs [°C]

Tiempo [min]

0,1607 0,1593 0,1593 0,1584 0,1589 0,1578 0,1577 0,1567 0,1567 0,1576 0,1552 0,1565 0,1540 0,1543 0,1535 0,1532 0,1527 0,1523 0,1523 0,1518 0,1511 0,1510 0,1500 0,1509 0,1500 0,1505 0,1502 0,1500 0,1500 0,1497

0,1289 0,1275 0,1275 0,1266 0,1271 0,1260 0,1259 0,1249 0,1249 0,1258 0,1234 0,1247 0,1222 0,1225 0,1217 0,1214 0,1209 0,1205 0,1205 0,1200 0,1193 0,1192 0,1182 0,1191 0,1182 0,1187 0,1184 0,1182 0,1182 0,1179

26 34 36 36 36 36 36 36 36 36 36 37 38 38 38 38 39 38 39 39 40 40 40 40 40 41 41 41 42 44

57 63 65 66 64 65 65 66 65 65 65 65 66 64 64 66 66 65 65 65 66 66 65 65 65 65 65 65 66 65

0,1499 0,1494 0,1492 0,1495 0,1508 0,1512 0,1515 0,1518 0,1549 0,1722 0,1724 0,1728 0,1722 0,1721 0,1721

0,1181 0,1176 0,1174 0,1177 0,1190 0,1194 0,1197 0,1200 0,1231 0,1404 0,1406 0,1410 0,1404 0,1403 0,1403

66

65 64 64 65 65 66 67 65 62 62 63 66 68 68 68

46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 150

34 34 34

Peso c/n canastilla [g]

Peso s/n canastilla [g]

0,1720 0,1725 0,1719 0,1715 0,1717 0,1718 0,1719 0,1715 0,1719 0,1715 0,1719 0,1719 0,1716 0,1715

0,1402 0,1407 0,1401 0,1397 0,1399 0,1400 0,1401 0,1397 0,1401 0,1397 0,1401 0,1401 0,1398 0,1397

69 69 68 66 65 66 67 67 66 67 66 66 65 65

0,1514 0,1499 0,1499 0,1500 0,1501 0,1501 0,1502 0,1499 0,1500 0,1500 0,1499 0,1500 0,1500 0,1498 0,1499 0,1500 0,1499 0,1499 0,1498 0,1498 0,1499 0,1499 0,1499 0,1498 0,1499 0,1499 0,1499 0,1499 0,1498 0,1498 0,1500

0,1196 0,1181 0,1181 0,1182 0,1183 0,1183 0,1184 0,1181 0,1182 0,1182 0,1181 0,1182 0,1182 0,1180 0,1181 0,1182 0,1181 0,1181 0,1180 0,1180 0,1181 0,1181 0,1181 0,1180 0,1181 0,1181 0,1181 0,1181 0,1180 0,1180 0,1182

61 65 66 65 68 66 66 64 65 66 65 68 65 66 67 65 65 65 65 65 65 66 66 66 66 66 66 65 65 65 70

Tbh [°C]

Tbs [°C]

8  Con respecto a la tabla anterior cabe mencionar que el color: Amarillo: corresponde a los tiempos en el minuto 0, 30, 60, 90 y 150 en donde se abrió el horno para sacar las bandejas de hortalizas y mazarlas. Naranjo: corresponde a la variación de masa que ocurrió en el minuto 40 por la caída de una termocupla a la rejilla de las manzanas, lo que provocó un aumento considerable de masa hasta el minuto 59.

Tabla 5.1.8: Masa de las hortalizas al retirarlas del horno en un tiempo determinado Tiempo [min]

Masa papa grande [kg]

Masa papa pequeña [kg]

Masa zanahoria [kg]

Masa pepino [kg]

30 0,022 0,014 0,1092 60 0,015 0,008 0,0842 90 0,010 0,007 0,0672 150 0,007 0,007 0,0382  Los las masas de las hortalizas registradas en esta tabla se les resto el respectivas bandejas las cuales se encuentran en la tabla 5.1.4

0,1079 0,0729 0,0519 0,0119 peso de sus

Tabla 5.1.9: Control de variación de masa con respecto al tiempo de una fruta durante el periodo de deshidratación Peso inicial dentro del horno Peso final dentro del horno Pérdida Alimento manzana sin canastilla manzana sin canastilla peso [tiempo 0’] [tiempo 150’] [kg] Manzana 0,1289 0,1182 0,01007

5.2. Pérdida de masa de las frutas y hortalizas en el proceso de deshidratación

Tabla 5.2.1: Diferencia de peso con respecto al tiempo luego de una deshidratación de las hortalizas Masa Inicial Masa Final Perdida de Tiempo Tiempo sin bandeja sin bandeja humedad [min] [min] [kg] [kg] [kg] Papa grande 0 0,0380 150 0,0070 0,0310 Papa pequeña 0 0,0380 150 0,0070 0,0310 Zanahoria 0 0,1440 150 0,0380 0,1060 Pepino 0 0,1440 150 0,0120 0,1320

Tabla 5.2.2: Datos de laboratorio para deshidratado de fruta en láminas Masa pulpa Peso láminas Masa manzanas Masa plátanos Pulpa por bandeja final deshidratadas [Kg] [kg] [kg] [Kg] [kg] 0,617 1,232 1,680 152,4 0,465

9

Xbs (Kg agua/ Kg solido seco)

5.3. Gráficos de resultados obtenidos a partir de la deshidratación de frutas y hortalizas 10.00 8.00

6.00 4.00

zanahoria

2.00

pepino

0.00 0

50

100

150

200

Tiempo ( min)

Figura 5.1: Gráfico para curva de secado Xbs vs tiempo de zanahorias y pepino.

Xbs (kg agua/kg solido seco)

2.50 2.00

1.50 papa grande

1.00

papa pequeña

0.50 0.00 0

50

-0.50

100

150

200

Tiempo (min)

N (kg/h*m2)

Figura 5.2: Gráfico para curva de secado Xbs vs tiempo de p

1.6 1.4 1.2 D 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.000

BA

C

Manzanas

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

Xbs (kg agua/ kg solido seco)

Figura 5.3: Gráfico de Curva de Velocidad de secado de las manzanas.

10 6. PROCESAMIENTO DE DATOS EXPERIMENTALES 6.1. Cálculos 6.1.1.

Cálculo del área de la canastilla a partir de los datos de la tabla 5.2 Ecuación 1: área 𝐴=𝐿∗𝑎

Donde A = área L: largo a: ancho Al reemplazar los valores en la ecuación 1 se obtiene 𝐴 = 10 𝑐𝑚 ∗ 10 𝑐𝑚 𝐴 = 100 𝑐𝑚2 Convertimos este valor dando 𝐴=

100 𝑐𝑚2 10000

𝐴 = 0,01 𝑚2 6.1.2.

Cálculo de

𝐝𝐦 𝐝𝛉

Para la determinación de dm/d𝛳, se obtiene a través de las gráficas a partir de la ecuación de la recta. Ecuación 2: Ecuación de la recta 𝒀 = 𝒂𝒙 + 𝒃

Dónde: a: va a corresponder a la variación de masa en función del tiempo [dm/dθ] desde (B a C) siendo esta decreciente en cada punto denominados como C1 (ver tabla ….). b: Va a corresponder a la masa del alimento a un tiempo especifico Para esto debemos encontrar el primer punto decreciente (C1) en la curva de secado para luego graficar y obtener la ecuación de la recta.

11

16 14

masa (g)

12

y = -0.4621x + 12.913 R² = 0.9874

10 8

Manzanas

6

Linear (Manzanas)

4 2 19

0 0

5

10

15

20

Tiempo (min)

Figura 6.1.2.1: Gráfico de m v/s tiempo para encontrar el primer punto decreciente. Este grafico indica el primer punto decreciente de la curva de secado a los 19 minutos, designado como C1 (ver tabla 5.1.5), determinado por “a” obtenido de la ecuación de la recta (y = a x + b) con el valor -0,4621 aproximada mente -0,46.

𝑎= [ [

𝑑𝑚 ] 𝑑𝜃

𝑑𝑚 [𝑔] ] = −0,4621 𝑑𝜃 [𝑚𝑖𝑛]

Ahora tenemos el signo negativo que corresponde a la pérdida de masa (H2O) del alimento, el cual se eliminará quedando [

𝑑𝑚 [𝑔] ] = 0,4621 𝑑𝜃 [𝑚𝑖𝑛]

6.1.3. Cálculo de N A partir de los valores de dm/d𝜃 (g/min) (ver anexo…) calculados a partir de la ecuación de la recta del gráfico (ver figura 5.4) se determina la velocidad de secado. Ecuación 3: Velocidad de secado 𝑑𝑚 𝑑𝜃 𝑁= á𝑟𝑒𝑎 𝑥 2 Donde N: Velocidad de secado dm dθ

: Cociente diferencial entre masa y tiempo

12 Al reemplazar en la ecuación 3 obtenemos 𝑁=

0.4621 0,01 𝑥 2

𝑁 = 23,12 (g/ min x m2) Finalmente se convierten las unidades 𝑁 =

23,12 𝑥 60 1000

𝑁 = 1,3872 (Kg/ h * m2)

6.2. Calculo de humedad de la pulpa

Manzanas M1: 0,292 kg Xq: 84,2 % de humedad

Plátanos M2: 1,232 kg X2: 75,5 % de humedad

Pulpa M3: 1,524 kg X3: % de humedad Imagen 6.2.1: Balance de masa de una pulpa

Balance de masa por componente (BMC) 𝑀1 ∗ 𝑋1 + 𝑀𝟐 ∗ 𝑋2 = 𝑀3 ∗ 𝑋3

Reemplazamos los valores del diagrama en la ecuación de BMC quedando 0, 292 ∗ 84,2 + 1,232 ∗ 75,5 = 1,524 ∗ 𝑋3 𝑋3 = 77,2 % 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑

13 6.3. Cálculo de Humedad relativa del aire de secado en carta psicométrica. Tabla 6.3.1: Datos por rango de tiempo de deshidratación para calcular Humedad relativa del aire seco Tiempo Tbh Tbs Humedad relativa [min] [°C] [°C] [%] 0 26 57 9 15 66 38 19 30 65 44 32  Estos datos fueron ingresados a una carta psicométrica, adjunta al final de este informe, obteniendo los valores de HR. 7. DISCUSIÓN Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES Objetivo a: Al analizar el perfil de secado de las manzanas (ver figura 5.3.), es posible inferir que la velocidad de secado no es uniforme, debido a que a medida que transcurre el tiempo y el agua se va evaporando, la velocidad de secado va disminuyendo en relación a las cantidades de Kg de agua arrastrados por el aire de secado por cada Kg de sólido seco. Como también se percibe la disminución del peso de la materia prima a asociado a la pérdida de agua del mismo (ver tabla 5.1.9). En el primer período (A-B) de deshidratación (Ver figura 5.3.), el agua es eliminada por evaporación de la superficie saturada, luego de que de forma paulatina es reducida el área de superficie saturada, comienza la evaporación de agua en el interior del fruto. El tramo B-C de la curva es conocido como período de velocidad constante de secado, y está asociado a la eliminación de agua no ligada al producto, en el que el agua se comporta como si el sólido no estuviera presente. (Ibarz, Barbosa-Canovas, & V, 2005) Esto se puede observar en el gráfico de velocidad de secado del alimento (ver figura 5.3) El práctico se realizó de forma óptima ya que es posible observar todas las etapas de deshidratación por aire de secado, el período C -D es cuando la velocidad de secado comienza a decrecer debido a que hay una menor cantidad de agua que evaporar, la actividad de agua en la superficie se hace menor que la unidad, y la cantidad de agua restante en el producto se encuentra fuertemente ligada a éste, la superficie de las láminas de manzana comienzan a secarse (Ibarz, Barbosa-Canovas, & V, 2005). Todos los periodos nombrados anteriormente fueron identificados en la curva de velocidad de secado del producto. Objetivo b: No se pudo tomar los rangos normales cada media hora hasta los 150 minutos de la Tbh para así analizar más cambios en la humedad relativa del proceso, ya que el este en la experiencia sufrió un derrame del agua y gasa del sistema sobre la superficie de secado donde se encontraba el producto a deshidratar (manzana) en la canastilla por lo que se tomaron datos del Tbh hasta la media hora. 0 La humedad del aire se determina midiendo sus dos temperaturas, la de bulbo húmedo y la de bulbo seco. Se entra a la carta psicométrica con la temperatura de bulbo húmedo y la coordenada se sigue verticalmente hasta que corta la curva de saturación (100% H.R.). Entonces se sigue la línea de temperatura de bulbo húmedo constante hasta que corta la coordenada de la temperatura de bulbo seco. La humedad absoluta puede ser leída directamente y la humedad relativa se encuentra por interpolación entre as curvas de humedad relativa constante. (Chile)

14 Lo anteriormente citado se puede apreciar a partir de la figura 9.1.2 adjuntada, donde se desarrollaron los cálculos de humedades relativas del aire de secado de frutas y hortalizas, ya que a medida que el tiempo transcurre y las temperaturas aumentan la humedad relativa también, debido a que el aire ejerce una presión de vapor del 32% del total que podría ejercer en esas condiciones (ver tabla 6.3.1), lo anterior se explica puesto que a mayor temperatura hay una mayor presión. Se pudo observar en la carta psicométrica que mediante la variación de la humedad relativa se puede obtener la variación de la humedad absoluta y así determinar los kilos de agua que se retiran del alimento por los kilos de aire seco empleado. Objetivo c: Con respecto a la figura 5.1 correspondiente a la curva de secado de hortalizas (zanahoria y pepino) se puede observar una notable variación de humedad en base seca, entiéndase esta como: Contenido de humedad en solido seco (Pineda, 2009) Según lo citado anteriormente la humedad en base seca se debe entender como el contenido de humedad cuando el alimento ya está deshidratado. Por lo tanto al observar el grafico 5.1 se puede inferir que el pepino llego a un periodo en el cual llego a un valor 0 en el eje Y, es decir elimino su mayor contenido de humedad en base seca posible, en cambio en la zanahoria aún le queda agua para eliminar, ya que la curva aun no llega a los valores cercanos a 0 en el eje Y. Con respecto al grafico 5.2 correspondiente a la curva de secado de las papas se debe tener en cuenta lo siguiente: El proceso de secado más rápido tiene lugar con las partículas en forma de prismas, que son las que poseen la mayor superficie específica. (Carbonel, Madarro. A , & Peña , 1984) Ante lo anteriormente citado se observa que en la deshidratación de las papas se debe tomar en cuenta el tamaño del alimento, forma y su uniformidad, lo cual se ve reflejado en la gráfica 5.2 en donde se aprecia una pérdida de humedad uniforme entre las dos papas, la que estas si bien diferían en diámetro, ambas contienen el mismo porcentaje de humedad. En cuanto a la textura, existe un colapso en la estructura de las frutas y verduras deshidratadas debido a la remoción del agua y de un desbalance en la presión producida entre la parte interna y externa del material del alimento causando encogimiento, deformación, cambios en la porosidad y algunas veces, fractura. (Ceballos - Ortiz & Jimenez-Munguía, 2012) Según anteriormente citado se pudo distinguir fácilmente en la deshidratación de los pepinos, zanahorias y papas donde estas hortalizas experimentaron cambio en su forma saliendo el pepino con su centro viscoso y húmedo; la zanahoria con cambios físicos extremos y las papas totalmente deshidratadas quedando blancas y con aspecto huesoso.

15 Objetivo d: En esta parte de la experiencia en la planta piloto no se tomó la muestra de pulpa para exponerla a 105 °C durante 48 horas , obtener los sólidos secos reales del alimento para analizarlos y así obtener la humedad real total , por lo que se trabajó con los valores teóricos de humedad de la manzana y plátano para obtener la humedad teórica de la pulpa mediante un balance de masa (ver figura 6.2.1), debido a esto no se pueden comparar los valores de humedad de la pulpa. Los cálculos indican que las láminas de pulpa deshidratada salen con un 77.2 % de humedad luego de una deshidratación en 60°C durante 12 a 15 hora.

8. CONCLUSIONES

Objetivo a: Se logra identificar en el grafico N vs Xbs (figura 5.3) todos los puntos (A-B-C-D) excepto el periodo del punto “E”. Cuando la velocidad de secado es igual a cero (se llega a peso constante), se alcanza la humedad de equilibrio que es la correspondiente al punto E` (el sólido está en equilibrio con los alrededores). Continuar secando después de este punto es tiempo y energía perdidos. (Chile) correspondiente a esta definición obtenida de secado y acondicionamiento del aire, operaciones da a entender que si el alimento se encuentra con una velocidad de secado(N) con un valor de 0, solo encontramos solidos secos cuyos no se pueden deshidratar, en el caso de las manzanas el valor de (N) se puede observar en un comienzo con la máxima velocidad de secado periodo de BC cuya velocidad es de 1,3872 (kg/h m2), este valor se encuentra en el anexo, hasta llegar al final del proceso con una velocidad decreciente de 0,2013 (kg/h m2) (ver tabla 9.2) indicando que las manzanas llegaron al periodo de CD (segundo periodo de velocidad decreciente) donde (N) cada vez va disminuyendo en el tiempo con una velocidad de secado decreciente acercándose cada vez más a 0 y llegar a su punto de equilibrio, posiblemente si las manzanas hubieran estado por un tiempo más prolongado dentro del horno el punto de equilibrio hubiera estado presente.

Objetivo b: Se entiende que la temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco como factores indicadores para la medición de humedades relativas en una carta psicométrica, por lo cual deben tener una revisión y medición constante durante el proceso. La humedad relativa del aire indica en el proceso de deshidratación, que la humedad del aire aumenta con el paso del tiempo ya que ocurre un traspaso de agua desde la superficie del alimento hacia el aire, aumentando la humedad relativa del aire. Al desecar un alimento existen muchas variables para lograr un nivel determinado de humedad, cada alimento presenta sus propias características por ende cada uno se comporta de manera diferente frente a un proceso de secado, existen variables físicas y químicas, de estructura y de comportamiento al ser sometidos a temperaturas de secado, por ejemplo la perdida de humedad de un pepino en comparación a la de una zanahoria como se evidencio en el practico (figura 5.1) se comporta de forma diferente, por la razón de cómo es la estructura sólida y rígida de la zanahoria en contraste con el alto contenido de humedad del pepino y su fácil liberación de agua hacia el medio. Obteniendo un alimento con una resistencia mayor a ser deshidratado como es la zanahoria, cual puede seguir siendo deshidratada si es sometida a un mayor tiempo en el horno de secado y en el

16 caso del pepino ya logrando casi su punto máximo de deshidratación, más conocido como punto de equilibrio. En el caso de las papas ambas llegan al punto de equilibrio, la diferencias de las curvas en el grafico (figura 5.2) es por los distintos tamaños de los cubos, observando que los cubos de mayor tamaño tardan mucho más tiempo en llegar al punto de equilibrio en comparación a la papa pequeña, esto se debe por la resistencia que se genera al tener un mayor volumen tardan el proceso de deshidratación y también otro factor es el área de contacto que disminuye al obtener cubos de mayor tamaño, en la papa pequeña se obtiene una mayor área de contacto acelerando el proceso de deshidratación, por esta razón llega antes al punto de equilibrio. Objetivo c: Observamos que la humedad en base seca es un indicador al momento de deshidratar un alimento, ya que nos dará una referencia de cuanta humedad es óptima de eliminar durante el proceso Las temperaturas y tiempo de deshidratación influyen fuertemente en el resultado del producto, tanto en su forma como en su sabor y olor (propiedades organolépticas), es importante elegir correctamente la combinación de estos factores según la composición y grosor del alimento a deshidratar, ya que será totalmente diferente deshidratar un producto con más sólidos secos o con agua en su interior y por su grosor debido a que este influirá en el tiempo que demore el are seco en remover el agua desde su interior hasta la superficie.

Objetivo d: Al obtener un este producto de láminas deshidratadas de pulpa d fruta y observar su porcentaje teórico de humedad final se puede concluir que debido a eso el alimento presenta oportunidades de poder ser rehidratado en agua y formar jugos de fruta u hortalizas( en el caso que lo sean) a partir de este producto. Si se hubiese agregado agua a la pulpa, esta podría haber variado la humedad final de esta pulpa a un valor superior o quizás habría necesitado otros rangos de temperatura y tiempo de exposición para su deshidratación. En el proceso de creación de la pulpa se debe tener precaución al homogenizar, ya que pueden quedar mermas o ingresar humedad al medio dando un resultado erróneo.

17 9. ANEXO Tabla 9.1: humedad en los alimentos Propiedades Físicas y químicas de los alimentos 3.1 Compendio de datos sobre alimentos Tipo de % en pH Punto de Calor específico Calor Conductividad alimento agua congelación Kj(/Kg °C) latente Térmica °C A* B* Kj/Kg W/m °C Frutas Manzanas 80-84 3.0 - 3.3 -2 3.60 1.88 280 0.39 - 0.42 Papas 75-76 -2 3.35 1.76 255 Pepino 89 -2 3.81 1.93 293 0.40 – 0.45 Zanahoria 87 3.2 - 3.8 -2 3.77 1.93 288 0.43 *A = por encima del punto de congelación; B= por debajo del punto de congelación. Figura 9.1.1: Tabla de propiedades físicas y químicas de los alimentos (Hayes, 1992)

Tabla 9.2: Datos para construcción de curva de velocidad de manzanas Masa + sistema Tiempo dm/do (g) (min) Masa (g/min) N (g/ min m2) N (kg/h m2) Xbs 160,7 0 13,5 0,4624 23,12 1,3872 4,556 159,3 1 12,1 0,4624 23,12 1,3872 3,979 159,3 2 12,1 0,4624 23,12 1,3872 3,979 158,4 3 11,2 0,4624 23,12 1,3872 3,609 157,8 5 10,6 0,4624 23,12 1,3872 3,362 157,7 6 10,5 0,4624 23,12 1,3872 3,321 156,7 7 9,5 0,4624 23,12 1,3872 2,909 156,7 8 9,5 0,4624 23,12 1,3872 2,909 155,2 10 8 0,4624 23,12 1,3872 2,292 154 12 6,8 0,4624 23,12 1,3872 1,798 153,5 14 6,3 0,4624 23,12 1,3872 1,593 153,2 15 6 0,4624 23,12 1,3872 1,469 152,7 16 5,5 0,4624 23,12 1,3872 1,263 152,3 17 5,1 0,4624 23,12 1,3872 1,099 151,8 19 4,6 0,4624 23,12 1,3872 0,893 151,1 20 3,9 0,4585 22,925 1,3755 0,605 151 21 3,8 0,4512 22,56 1,3536 0,564 150,5 25 3,3 0,4267 21,335 1,2801 0,358 150,2 26 3 0,4099 20,495 1,2297 0,235 150 27 2,8 0,3964 19,82 1,1892 0,152 150 28 2,8 0,3864 19,32 1,1592 0,152 149,7 29 2,5 0,3731 18,655 1,1193 0,029 149,9 30 2,7 0,3612 18,06 1,0836 0,111 149,2 33 2 0,3484 17,42 1,0452 -0,177

18 149,5 149,9 149,9 150 150,1 150,1 150,2 149,9 150 150 149,9 150 150 149,8 149,9 150 149,9 149,9 149,8 149,8 149,9 149,9 149,9 149,8 149,9 149,9 149,9 149,9 149,8 149,8

34 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

2,3 2,7 2,7 2,8 2,9 2,9 3 2,7 2,8 2,8 2,7 2,8 2,8 2,6 2,7 2,8 2,7 2,7 2,6 2,6 2,7 2,7 2,7 2,6 2,7 2,7 2,7 2,7 2,6 2,6

0,3347 0,2276 0,1846 0,1606 0,1448 0,1338 0,1252 0,1192 0,1141 0,1099 0,1064 0,1031 0,1002 0,0979 0,0878 0,0856 0,0837 0,082 0,0805 0,079 0,0776 0,0762 0,0748 0,0737 0,0724 0,0712 0,0701 0,069 0,068 0,0671

16,735 11,38 9,23 8,03 7,24 6,69 6,26 5,96 5,705 5,495 5,32 5,155 5,01 4,895 4,39 4,28 4,185 4,1 4,025 3,95 3,88 3,81 3,74 3,685 3,62 3,56 3,505 3,45 3,4 3,355

1,0041 0,6828 0,5538 0,4818 0,4344 0,4014 0,3756 0,3576 0,3423 0,3297 0,3192 0,3093 0,3006 0,2937 0,2634 0,2568 0,2511 0,246 0,2415 0,237 0,2328 0,2286 0,2244 0,2211 0,2172 0,2136 0,2103 0,207 0,204 0,2013

-0,053 0,111 0,111 0,152 0,193 0,193 0,235 0,111 0,152 0,152 0,111 0,152 0,152 0,070 0,111 0,152 0,111 0,111 0,070 0,070 0,111 0,111 0,111 0,070 0,111 0,111 0,111 0,111 0,070 0,070

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10. BIBLIOGRAFÍA

Alvarez , F. (s.f.). Guia laboratorio deshidratación . Chile. C, F. A. (s.f.). Guía laboratorio deshidratación . Chile. Carbonel, J., Madarro. A , & Peña , J. (1984). Deshidratación de frutas y hortalizas con aire caliente. Revista de Agroquimica y Tecnología de alimentos., 94-99. Casp, A., & Requena. (2003). Procesos de conservación de alimentos. Madrid: Acribia. Ceballos - Ortiz , E., & Jimenez-Munguía, M. (2012). Cambios en las propiedades de frutas y verduras durante la deshidratación con ire caliente y su susceptibilidad al deterioro microbiano. Obtenido de http://www.udlap.mx/wp/tsia/files/No6-Vol-1/TSIA-6(1)Ceballos-Ortiz-et-al-2012.pdf Chile, U. d. (s.f.). Secado y acondicionamiento de aire. Obtenido de http://operaciones.ciq.uchile.cl/PDF/QF/clases/SECADO%20Y%20ACONDICIONAMIENTO% 20DE%20AIRE.pdf Hayes, G. D. (1992). Manual de datos para ingenieria de los alimentos. ACRIBIA. Ibarz, A., Barbosa-Canovas, & V, G. (2005). operaciones unitarias en la ingeniería de los alimentos. Pineda, I. Q. (2009). Humedad del solido . Obtenido de http://depa.fquim.unam.mx/procesos/secado/marcoteorico4.html