UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
La Universidad Católica de Loja

MÉTODOS DE CONSERVACIÓN


CONSERVACION POR REDUCCION DE LA Aw
DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE FRUTAS

RESUMEN
En el presente trabajo se estudió el efecto del proceso de Deshidratación Osmótica en la obtención de trozos de frutas (manzana, melón y tuna).
Las pruebas realizadas sirvieron para evaluar las características de las frutas, las mismas que influyen en la velocidad de deshidratación osmótica a una concentración de sacarosa de 65°Brix. También se estudió el aw de las frutas, este parametro se puede reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos.

A tres pedazos de cada fruta se los identificó, fueron sumergidos en el jarabe de sacarosa de 65°Brix, y de estos pedazos de fruta se iba controlando el peso a 0min, 30min, 60min, 90min, 14h y 21h, antes de ser escurridos y secados con papel absorbente para tomar su peso real.

Se determinó la humedad de cada fruta inicialmente y al final del tratamiento.

En el orden en que las frutas se deshidrataron mas rapido fue: la tuna luego el melón y finalmente la manzana, todaslas frutas conforme pasaba el tiempo mejor era su deshidratación que se la comprobó por la pérdida de peso. (Ver tablas)

Los resultados de humedad en las frutas disminuyeron notablemente; para la manzana en la muestra inicial una humedad del 90% y luego de aplicarle el tratamiento disminuyó a 35.5%. En cambio para el melón la humedad inicial fue de 60% y la final 37% para la tuna la humedad inicial fue de 85% y la final de 44%.

Palabras Clave: Deshidratación osmótica, Actividad del agua aw, humedad.

ABSTRACT:
In this paper we studied the effect of osmotic dehydration process in obtaining pieces of fruit (apple, melon and tuna).
Tests used to evaluate the characteristics of fruit, the same that influence the rate of osmotic dehydration of sucrose concentration 65 ° Brix. Aw also studied the fruit, this parameter can be reduced by increasing the concentration of solutes in the aqueous phase of food through water extraction or by the addition of solutes.

Three pieces of each fruit they were identified, were immersed in sucrose syrup 65 ° Brix, and these pieces of fruit weight was controlling 0min, 30min, 60min, 90min, 14h and 21h, before being drained and dried with paper towel to take your weight.

Moisture was determined from each fruit initially and at the end of treatment.

In the order in which the fruit was dehydrated faster: the prickly pear melon and then finally the apple, all fruits better as time went on dehydration werefound to be the weight loss. (See table)

The results of moisture on the fruit decreased significantly, for the block in the initial sample of 90% humidity and after applying the treatment decreased to 35.5%. In contrast to the melon initial moisture was 60% and 37% for the final tuna initial moisture was 85% and 44% final.

Keywords: Osmotic dehydration, water activity aw, moisture.
 
INTRODUCCIÓN
La reducción del contenido de agua de alimentos es uno de los métodos comúnmente empleados para su preservación. La DO (deshidratación osmótica) consiste en sumergir los alimentos en soluciones hipertónicas con el objetivo de producir dos efectos principales: flujo de agua desde el producto hacia la solución hipertónica y flujo de solutos hacia el interior del alimento. La DO permite modificar la composición del producto y, como consecuencia, mejorar sus propiedades nutricionales, sensoriales y funcionales. Otra aplicación consiste en aumentar la estabilidad durante el almacenamiento. (Soto, 20061)

La aplicación del fenómeno de ósmosis en la deshidratación de frutas se puede lograr debido a que un buen número de frutas, como es el caso de la manzana, papaya, mango o melón entre otras, cuentan con los elementos necesarios para inducir la osmosis. Estos elementos corresponden a la pulpa, que en estas frutas consiste en una estructura celular mas o menos rígida que actúa como membrana semipermeable. Si esta fruta entera o en trozos se sumerge en unasolución o jarabe de azúcar de 70%, se tendría un sistema donde se presentaría el fenómeno de ósmosis, La presión osmótica presente sera mayor en la medida que sea mayor la diferencia de concentraciones entre el jarabe y el interior de los trozos de la fruta. El efecto de esta diferencia se ve reflejado en la rapidez con que es extraída el agua de la fruta hacia el jarabe. El valor de esta diferencia en el ejemplo anterior permite que los trozos de fruta se pierdan cerca del 40% del peso durante cerca de 4 horas de inmersión. (Ayala-Aponte y Giraldo, 1997).

La humedad que tiene la manzana es entre 86-90%, el melón según sus variedades entre 60-70%. (Casp Ana, A.J, 20033), y la tuna entre 85 y 90% (Clucangeli - R. Murray (20074).

La técnica de osmodeshidratación en producto frutihortícolas permite reducir su contenido de humedad entre un 50-60% en base húmeda, e incrementar el contenido de sólidos solubles. (Farkas, 20005)

Es por eso que los objetivos que persigue esta practica son aplicar el proceso de ósmosis para la deshidratación de frutas, conocer una técnica alternativa para la conservación de alimentos mediante la reducción del contenido de agua y explicar los factores que influyen en la velocidad de deshidratación

MATERIALES Y MÉTODOS

Tratamiento 1

Evaluación de las características de la frutas
(Manzana, melón y tuna)

Lo primero que se realizó fue pelar y cortar las frutas (manzana, melón y tuna) en cubos pequeños lo masuniforme posible, solo en el caso de la manzana, se sumergió a una solución de acido ascórbico al 1% durante 5min., los muestras fueron colocadas en diferentes recipientes a la misma cantidad (100g), luego se procedió a colocar el doble de jarabe (200g) a 65°Brix en cada recipiente.
De los cubos sumergidos en el jarabe, fueron seleccionadas 3 muestras de la cada fruta, estas muestras fueron escurridas, secadas y pesadas a diferentes tiempos: 30, 60, 120,180, 240 min., 15 y 20 horas. Estas muestras seleccionadas deben ser las mismas para cada tiempo.

Determinación de humedad

Para la determinación de humedad en las diferentes frutas se utilizó la técnica de la AOAC 990.19.

Se pesó 2g de muestra de cada fruta en estado natural, luego se colocó en la estufa durante 3 horas aprox. Transcurrido este tiempo se procedió a sacar la muestra de la estufa y colocarla en el desecador durante 30 min Finalmente pesamos la muestra y determinamos el % de Humedad mediante la siguiente fórmula

% humedad=W1-W3W2*100
Dónde:

W1= peso del crisol vacío+peso de muestra antes de la desecación
W2= peso muestra
W3= peso del crisol vacío+peso de muestra después de la desecación

Se procedió de la misma manera para las muestras (manzana, melón y tuna) tratadas por deshidratación osmótica.

Tratamiento 2

Evaluación de la superficie expuesta (manzana

Para este tratamiento lavamos, pelamos y cortamos la manzana en cubos de 1cm yrodajas de 0,5 y 1cm, los mismos que fueron sumergidos en una solución de acido ascórbico (1%) durante 5min.
Luego se colocó las muestras según su forma en diferentes recipientes, añadiendo el doble de jarabe a 65°Brix en cada recipiente.
De los cubos y rodajas sumergidos en el jarabe, fueron seleccionadas 3 muestras de cada recipiente, estas muestras fueron escurridas, secadas y pesadas a diferentes tiempos: 30, 60, 120,180, 240 min., 15 y 20 horas. Estas muestras seleccionadas deben ser las mismas para cada tiempo.

Tratamiento 3

Evaluación de la concentración del jarabe
(Manzana)

Lavamos, pelamos y cortamos la manzana en rodajas de 0,5cm, las colocamos en una solución de acido ascórbico (1%) durante 5min.
Luego se colocó la muestra (cantidad igual) en diferentes recipientes de distintas concentraciones de jarabe: 55, 65 y 75°Brix para tener una relación de 1:2

De cada recipiente extraer las 3 muestras que deben ser escurridas, secadas y pesadas a diferentes tiempos: 30, 60, 120,180, 240 min., 15 y 20 horas. Estas muestras seleccionadas deben ser las mismas para cada tiempo.

Tratamiento 4

Evaluación del efecto de agitación
(Manzana)
Lavamos, pelamos y cortamos la manzana en rodajas de 0,5cm, añadiéndoles una solución de acido ascórbico (1%) durante 5min.
Luego se colocó la muestra (cantidad igual) en 3 recipientes a una concentración de jarabe de 65 °Brix, para tener una relación 1:2

Al primer recipiente agitarlocada 15min, al segundo cada 30min., y al tercero cada 60min.
De cada recipiente extraer las 3 muestras que deben ser escurridas, secadas y pesadas a diferentes tiempos: 30, 60, 120,180, 240 min., 15 y 20 horas. Estas muestras seleccionadas deben ser las mismas para cada tiempo.

Tratamiento 5

Evaluación de la relación jarabe-fruta
(Manzana)

Lavamos, pelamos y cortamos la manzana en rodajas de 0,5cm, añadiéndoles una solución de acido ascórbico (1%) durante 5min.
Luego se colocó la muestra (cantidad igual) en 3 recipientes a una concentración de jarabe de 65 °Brix, para tener una relación 1:1-1.2-1.3.

De cada recipiente extraer las 3 muestras que deben ser escurridas, secadas y pesadas a diferentes tiempos: 30, 60, 120,180, 240 min., 15 y 20 horas. Estas muestras seleccionadas deben ser las mismas para cada tiempo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

Tratamiento 1

Evaluación de las características de la frutas
(Manzana, melón y tuna)

MANZANA:

Se tomaron los siguientes tiempos para la técnica aplicada, y los resultados que se dieron son:



0 min | 30min | 60min | 90min | 14h | 21h |
3.20 g | 2.9 | 2,78 | 2,7 | 2.4 | 1.9 |
2.97g | 2,7 | 2,52 | 2,5 | 2.2 | 1.8 |
2.08 | 1.8 | 1,71 | 1,6 | 1.4 | 1.2 |
Conforme es mayor el tiempo que los trozos de manzana permanecen sumergidos en el jarabe de sacarosa mejor es su deshidratación como se puede ver a las 21h los tres trozos muestran pesosbajos en relación a los anteriores.

MELON

0 min | 30min | 60min | 90min | 14h | 21h |
3.86g | 3.27 | 3.10 | 3.1 | 2.1 | 1.9 |
3.00 | 2.54 | 2.5 | 1,86 | 1.8 | 1.6 |
2.42 | 1.98 | 1.9 | 1.67 | 1.4 | 1.2 |

De igual manera el melón tiene pérdidas de peso conforme pasa el tiempo de sumergido en el jarabe de sacarosa.

TUNA

0 min | 30min | 60min | 90min | 14h | 21h |
4.49 | 4.08 | 3.30 | 3 | 2.5 | 2.2 |
2.99 | 2.55 | 2.1 | 1.8 | 1.5 | 1.2 |
2.43 | 2.10 | 1.92 | 1.5 | 1.3 | 1 |

A las 21h esta fruta tiene pesos bajos con relación a los tiempos anteriores.

Se nota con los resultados obtenidos que la tuna fue la mas susceptible a deshidratarse, a continuación y casi cerca la manzana, estas dos últimas no varían mucho. Todas las frutas conforme aumentaba el tiempo en el jarabe de sacarosa, su deshidratación aumentaba.

Según la bibliografía planteada se nota considerablemente que sumergiendo los trozos de fruta en el jarabe se pierde cerca del 40% del peso durante cerca de 4 horas de inmersión (Ayala-Aponte y Giraldo, 1997). En este caso todas las frutas a 21h han perdido mas de la mitad.

HUMEDAD:

Se determinó la humedad inicial de cada fruta (manzana, melón y tuna) como del producto final luego de aplicar la técnica de osmodeshidratación, y los resultados fueron los siguientes:

Fruta | Humedad
inicial (%) | Humedad
Final (%) |
Manzana | 90 | 35,5|
Melón | 60 | 37 |
Tuna | 85 | 44 |

Se nota que la humedad se reduce aproximadamente a la mitad según nos indica la bibliografía citada (Farkas, 20005)

Las humedades de las frutas inicialmente determinadas se encuentran en rangos fijados como los describe la bibliografía (Casp Ana, A.J, 20033), y (Clucangeli - R. Murray (20074).

TRATAMIENTO 2
Evaluación de la superficie expuesta (manzana)


Tiempo(m) | Cubos(1 cm) | Rodajas (o,5 cm) | Rodajas (1 cm) |
0 | 2,7 | 18,3 | 43 |
| 3,5 | 12,8 | 23,6 |
| 3,7 | 15 | 40,3 |
| | | |
30 | 2,5 | 16,7 | 42,0 |
| 3,4 | 12,7 | 21,8 |
| 3,5 | 12,3 | 39,3 |
| | | |
60 | 2,3 | 16,7 | 40,4 |
| 3,4 | 12,7 | 21,5 |
| 3,5 | 12,3 | 38,5 |
| | | |
90 | 2,2 | 16,7 | 40,4 |
| 3,3 | 12,6 | 21,5 |
| 3,5 | 12,1 | 38,5 |
| | | |
14 | 2,0 | 14,4 | 36,0 |
| 3,0 | 10’2 | 19,8 |
| 3,0 | 10,9 | 35,3 |
| | | |
16 | 1,8 | 13,2 | 33,7 |
| 2,9 | 9,2 | 18,1 |
| 2,9 | 10,1| | 34,0 |

A mayor tiempo de inmersión en el jarabe las muestras se deshidratan mas rapido y notablemente en los cubos de 1cm, seguido por las rodajas de 0,5cm y finalmente en las rodajas de 1cm.

La impregnación del jarabe, depende de la forma y del tamaño de las muestras, a menor tamaño tiene mayor impregnación y su deshidratación es mayor.

TRATAMIENTO 3

Evaluación de la concentración del jarabe
(Manzana)


Solución osmótica 550Brix
Tiempo |Peso |
30 min | 21 |
60 min | 20.63 |
15 h | 17.1 |
22 h | 15.27 |

Solución osmótica 650Brix
Tiempo | Peso |
30 min | 19.66 |
60 min | 18.83 |
15 h | 15.3 |
22 h | 14 |

Solución osmótica 750Brix
Tiempo | Peso |
30 min | 18.1 |
60 min | 17.4 |
15 h | 15.2 |
22 h | 12.43 |

Se nota considerablemente que existen una mayor deshidratación de las muestras cuando se va aumentando la concentración de °Brix , y que a mayor tiempo de inmersión la velocidad de deshidratación es mayor a la par con las diferentes concentraciones de jarabe.

TRATAMIENTO 4
Evaluación del efecto de agitación
(Manzana)

Muestra1 (Manzana agitada c/15min |
Tiempo (t) | Peso 1 | Peso 2 | Peso 3 |
Martes 18h00 | 21.8g | 17.3g | 19.3g |
Martes 18h30 | 20.3g | 16.3g | 18.2 |
Martes 19h00 | 19.37g | 15.3g | 17.4 |
Miércoles 09h30 | 16.4 | 13.3 | 14.5 |
Miércoles 16h30 | 14.5g | 11.8g | 13.2g |

Muestra2 (Manzana agitada c/30min |
Tiempo (t) | Peso 1 | Peso 2 | Peso 3 |
Martes 18h00 | 21.0g | 17.1g | 16.4g |
Martes 18h30 | 19.9g | 16.4g | 15.7g |
Martes 19h00 | 19.3g | 16.1g | 15.0g |
Miércoles 09h30 | 16.6g | 14.4g | 13.2g |
Miércoles 16h30 | 14.5g | 11.8g | 10.7g |

Muestra3 (Manzana agitada c/60min |
Tiempo (t) | Peso 1 | Peso 2 | Peso 3 |
Martes 18h00 | 14.7g | 17.1g | 16.4g |
Martes 18h30 | 14.1 | 16.4g | 15.7g |
Martes 19h00 | 13,5g | 12.3g | 14.0g |
Miércoles 09h30 | 10.4 | 10.2 | 11.5 |
Miércoles 16h30 |9.9g | 9.0g | 10.3g |

Según los datos, nos indica que la agitación que se dio a cada 15 min contribuyo al aumento de la velocidad de deshidratación en comparación con las muestras de 30 y 60 min.

TRATAMIENT0 5
Evaluación de la relación jarabe-fruta
(Manzana)

Tabla 1 | | |
Muestras | % Humedad |
Humedad de la manzana fresca | 82.28 |
Humedad de la muestra 1 | 62.1 |
Humedad de la muestra 2 | 58.9 |
Humedad de muestra 3 | 57.6 |
Tabla 2 |
|   | Winicial | 30 min | 60 min | 90 min | 14 Horas | 24 Horas |
| 1 | 15.46 | 14.16 | 13.69 | 12.4 | 11.2 | 10.7 |
Frasco 1 | 2 | 20.47 | 18.47 | 17.02 | 16.6 | 15.4 | 13.5 |
| 3 | 15.16 | 13.83 | 12.73 | 11.6 | 10.9 | 10.3 |
|   |   |   |   |   |   |   |
| 1 | 20.98 | 19.40 | 18.83 | 17.6 | 16.8 | 14.7 |
Frasco 2 | 2 | 17.83 | 15.99 | 14.77 | 13.3 | 12.9 | 10.7 |
  | 3 | 19.05 | 16.19 | 15.65 | 13.4 | 12.8 | 11.4 |
  |   |   |   |   |   |   |   |
  | 1 | 11.82 | 9.89 | 13.69 | 12.84 | 7.5 | 6.7 |
Frasco 3 | 2 | 19.0 | 17.54 | 16.50 | 15.30 | 13.2 | 12.2 |
  | 3 | 27.03 | 24.57 | 23.45 | 22.5 | 20.7 | 19.6 |

De acuerdo a estos resultados podemos concluir la reducción de la aw es independiente de la cantidad de jarabe pero es dependiente de la concentración del mismo según la permeabilidad del alimento

CONCLUSIONES

* La deshidratación es una de las técnicas mas ampliamente utilizada para la conservación de alimento. Consiste en la reducción de laactividad de agua mediante la disminución del contenido de humedad.

* El método de conservación por concentración osmótica implica que la fruta pierda agua y por ende la pérdida de peso. Mientras se intercambia poco a poco la concentración del jarabe.

* El soluto (sacarosa), se difunde desde la solución (jarabe) hasta el interior de la fruta, mientras que el agua se difunde desde el interior de la fruta hacia el exterior.

* Se comprobó que a medida que el tiempo aumentaba, los ° Brix del jarabe disminuían.

* La agitación es un factor que aumenta la velocidad de deshidratación.

BIBLIOGRAFÍA

1. Deshidratación osmótica, alternativa para conservación de frutas tropicales. Próspero Genina Soto investigador titular del Departamento de Biotecnología y Bioingeniería del Cinvestav. 2006.

2. Efecto de la agitación sobre la deshidratación osmótica de pitahaya amarilla (selenicereus megalanthus s.) empleando soluciones de sacarosa Alfredo Adolfo Ayala-aponte, Liliana serna-cock y Carlos Julian Giraldo-cuartas. Casp Ana, A.J., Procesos de Conservación de los Alimentos. Segunda Edición ed. 2003, España: A. Madrid Ediciones.
4. Clucangeli - R. Murray, Postcosecha y Alimentos - abr. 2007, Tecnología de postcosecha. Disponible en Internet: //www.inta.gov.ar/Sanpedro/info/doc/doc/pos/rm_005.htm
5. P. Genina Soto, Deshidratación osmótica: alternativa: para conservación de frutas tropicales. (2003)