I. MATERIALES Y MÉTODOS

I.1. MATERIALES:

a) Material de Proceso:

Trozos de manzana en forma cubica de 1cm de largo, de forma plana y rectangular.

Solución azucarada de 50 y 65°Brix aproximadamente.

b) Instrumentos y/o equipos:

Balanza analítica y semianalítica. Hidrómetro (brixometro). pH-metro. Termómetro digital.

c) Material de vidrio:

Probetas de 250 ml. Placas de Petri. Varillas de agitación. Pipetas Pasteur. Vasos de vidrio (50, 100 y 500 ml)

d) Otros:

Vasos descartables. Papel absorbente.

I.2. METODOLOGÍA:

a) Evaluación de la forma geométrica en el proceso de deshidratación osmótica:

Se acondiciono el endocarpio de la manzana sin cascara a diversas figuras geométricas (forma laminar, cubica y rectangular).

Se preparó una disolución de sacarosa de 50°Brix aproximadamente. Se mezcló en una proporción 1:3 los trozos de manzana (100g) y liquido

azucarado (300g). Se evaluó la concentración de °Brix a diferentes tiempos y se anotó los datos.

b) Evaluación del pH en el proceso de deshidratación osmótica:

Se midió el pH de la solución azucarada al inicio (tiempo=0, sin adicionar los trozos de la manzana) y luego se midió una hora después ya con la manzana en cubos, lamina y rectangular.

c) Comportamiento de la presión osmótica en el proceso de deshidratación:

Para determinar la presión se utilizó la ecuación general de los fluidos ideales:

  πV = nRT

π = presión osmótica.V = volumen de disolución.n = w/PM (n = número de moles, w = masa de sacarosa, PM = peso molecular de la sacarosa).R = constante universal de los gases.T = temperatura absoluta de la disolución (grados kelvin)

Para efectos de cálculo se consideró que la masa de la solución permanecerá constante (300g).

d) Cinética en solidos de la pulpa de manzana (105 °C):

Se acondiciono trozos de manzana sin cascara de 1cm x 1cm x 1cm. Se preparó una solución azucarada de aproximadamente 65°Brix. La proporción solución muestra es de 5/1 p/p a más.

La masa de los trozos de manzana fue de 10g aproximadamente. La masa de la solución fue de 50g aproximadamente. El proceso se realizó a temperatura ambiente y después de cierto tiempo se

secó la fruta con el propósito de eliminar el azúcar adherido. Con los datos anteriores se determinó:

o El contenido de solidos de la pulpa de manzana.

o El contenido de solidos de la fruta.

La cinética de deshidratación osmótica fue estudiada a través de perdida de agua (%WL) y ganancia de solidos (%SG). La pérdida de agua será calculada utilizando la siguiente ecuación.

%WL=(E0−Et)M 0

X100

Dónde:

%WL = perdida porcentual de agua en relación a la masa inicial del producto.E0 = contenido inicial de agua en el producto. (g).Et = contenido de agua en el producto en tiempo t. (g).M0 = masa inicial del producto (g).Para la ganancia de sólidos, se utilizara la siguiente ecuación:

%SG=(mSt−mS0)

M 0

X 100

%SG = perdida porcentual de agua en relación a la masa inicial del producto.mS0 = materia seca inicial. (g).mSt = materia seca en un tiempo t. (g).M0 = masa del producto en un tiempo inicial. (g).

Para la determinación de la difusividad efectiva se empleara el modelo matemático propuesto por El-Aguilar y Murr (2003).La ecuación de Azuara et al. (1992) es capaz de predecir la cinética de deshidratación osmótica, así como la determinación del punto final del equilibrio, sin necesidad de llegar al tiempo final de este, utilizando por aproximación un corto de periodo de proceso. De un balance de masa del material que sufre la deshidratación, se llega a la siguiente ecuación de perdida de agua del producto (WL):

WL=S1 . t .(WL∞)

1+S1t

Los valores de S1 (constante relacionada a la perdida de agua) y WL∞ (situación de equilibrio) pueden ser encontradas a partir de la liberalización de la ecuación anterior, quedando de la siguiente manera:

tWL

= 1S1 .(WL∞)

+ 1WL∞

Crank (1975), citando por El-Aguilar y Murr (2003), basado en la segunda ley de Fick para una placa plana en contacto en las dos caras, con una cantidad infinita de solución, llego a una ecuación simplificada del tipo:

WLtWL∞

=2.( Defπ .L2 )12

WLt = perdida de agua del solido después de un tiempo t.WL∞ = perdida de agua del solido después de un tiempo infinito.Def = difusividad efectiva (m2/s)L = espesor de la placa (m)

Para una geometría cubica, considerando la dimensión característica como la artista del cubo se llega a la siguiente ecuación:

Def=π

4. t1 /3 [( S1 . L3

1+S1 .t )(WL∞mod

WL∞exp )]

2/3

WL∞mod= valor del equilibrio obtenido de ecuación.

WL∞exp= valor del equilibrio obtenido experimentalmente.

La difusividad referente al proceso se calculó con una media aritmética de los valores de difusividad encontrados para cada tiempo:

Def=∑i=1

∞

Def (i)

N

Def = difusividad efectiva media (m2/s).

Def (i) =difusividad efectiva para cada tiempo (m2/s).

N = número de puntos experimentalmente utilizados para el cálculo.