Proyecto secado de aji

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SECADO DE AJÍ DULCE (CAPSICUM ANNUUM, VARIEDAD DULCE) JOSÉ SIERRA LÓPEZ TUTOR ING. CARLOS GARCÍA MOGOLLÓN UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BERASTEGUI

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SECADO DE AJÍ DULCE

(CAPSICUM ANNUUM, VARIEDAD DULCE)

JOSÉ SIERRA LÓPEZ

TUTOR

ING. CARLOS GARCÍA MOGOLLÓN

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

BERASTEGUI

2011

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

El género Capsicum es originario del nuevo mundo y comprende 25 especies de las cuales

cinco han sido domesticados y dado origen a numerosos cultivares; entre estos Capsicum

chinense jacq., Capsicum annuum L., Capsicum pubescens R & P, Capsicum frutescens L., y

Capsicum baccatum L. En la actualidad el que más se cultiva en el mundo es C. annuum L.

Las características más variables observados en los frutos de ají maduros son la variedad

de colores: amarillo, anaranjado, rosado, rojo y marrón. Las formas varían desde

aplanadas con una relación largo/ancho entre 0,5 y 0, 7 hasta alargados con una relación

de 3,6 a 4,2 largo/ancho. Es muy difícil asignar categorías en las formas, ya que dentro de

éstas hay diferentes tamaños y la superficie puede ser lisa o rugosa con pliegues

longitudinales que abarcan parte o todo el fruto, dando como resultado una gran

multiplicidad de formas. La especie más abundante es C. chinense y dentro de ésta la

mayoría de las selecciones son dulces o poco picantes. El sabor picante está asociado

frecuentemente con el color amarillo.

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ANTECEDENTES

COMERCIALIZACIÓN.

De acuerdo con la FAO, en el año 2007 se sembraron en el mundo, aproximadamente tres

millones de hectáreas entre ajíes secos y verdes; se destaca la participación China con un

porcentaje del 23% del área total sembrada, seguida de la India que participó con el 17% y

Etiopía con el 12%. Corresponde a China 693.200 hectáreas, India 500.000 y Etiopia

355.000 hectáreas. En América Latina, la mayor participación la tienen México y Perú, con

130.000 y 21.500 hectáreas respectivamente; la producción de ají fresco fue de

24.556.442 toneladas cantidad que se encuentra por encima de la cuantía de ají seco que

tan solo alcanzó 2.249.300 toneladas en 2007. El mayor productor de ají fresco ese año

fue China con 14.033.000 toneladas, participando con el 57% del total, el segundo lugar

corresponde a México con 1.690.000 toneladas y una participación del 7%; Indonesia,

Turquía y España participan cada uno con el 4%, aproximadamente un millón de toneladas

Cada uno. En ají seco, el principal productor fue la India, con 753.000 toneladas y una

participación del 33%, en segundo lugar está China con 250.000 toneladas y participación

del 11%; Bangladesh tuvo una producción de 170.000 toneladas participando con el 8%;

Perú tiene una producción importante con 165.000 toneladas y participación del 7%.

En Colombia el Pimentón y el Ají son cultivos relativamente recientes y comienzan a

expandirse en vista de su buena rentabilidad, producción y posibilidades para exportación.

Actualmente, las zonas de producción comercial en Colombia se ubican principalmente en

los departamentos de Santander, Valle del Cauca y Costa Atlántica.

PROCESAMIENTO.

Secado.

El secado de las frutas y hortalizas produce una serie de cambios los cuales afectan la calidad de

estas, por lo cual las variables más influyentes en este tipo de proceso son la temperatura y el

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tiempo de secado, que al no ser controladas de manera correcta pueden desencadenar cambios

en el PH, aw y color del producto y como sabemos estos cambios pueden favorecer de forma

negativa ya sea en la aparición de microorganismos o rechazo del mismo.

Según investigaciones hechas por Aimed Gonzales 2008, en el secado de ají dulce (Capsicum

chinense) variando las condiciones de temperaturas de secado (50, 60, 70), midiendo como

respuesta la perdida de humedad y determinando el comportamiento de la aw, PH, color y

granulometría con respecto al producto fresco. Los resultados obtenidos para este en base a la

respuesta de panelista evaluadores de los atributos sensoriales de color, olor y sabor del producto

seco y molido arrojan que se obtiene un mejor resultado a la temperatura de secado de 60°C.

Secado tradicionales.

En las zonas soleadas y de clima templado es frecuente ver productos alimenticios

extendidos en los patios traseros, sobre esteras, piedras o colgando de los aleros de las

viviendas. En los países más fríos también resultan apropiadas las técnicas tradicionales de

secado cuando las condiciones climáticas son adecuadas, por ejemplo cuando hay bajos

niveles de humedad. En Escandinavia y en las zonas montañosas de España se usan

métodos tradicionales para el secado de carnes y pescado aprovechando el viento, el sol y

la sombra.

Secado al sol

El simple secado al sol es el método más usado en el mundo. En algunos países, los

cultivos se secan extendiéndolos sobre los caminos, en las playas o en los techos de las

casas, aprovechando el calor absorbido por estas superficies. Muchas veces se usan las

rocas planas con el mismo propósito. Con frecuencia el material se coloca sobre esteras, lo

que contribuye a reducir la contaminación causada por el polvo y facilita la manipulación.

Estos simples métodos de secado tienen algunas ventajas:

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Prácticamente no requieren de ningún costo adicional, ya que no utilizan

combustible.

No necesitan estructuras permanentes, lo que permite que después de la estación

de secado, el terreno quede disponible para la agricultura o para otros fines.

Pero también tienen muchas limitaciones:

La pérdida de humedad puede no ser constante, ya que depende del clima.

El secado es muy lento y a menudo el producto no llega a secarse completamente

en un solo día, por lo que debe permanecer expuesto durante toda la noche para

finalizar su secado al día siguiente. Esto aumenta el riesgo de deterioro, en especial

debido al desarrollo de hongos.

Los niveles finales de humedad que se alcanzan no son lo suficientemente bajos, lo

que aumenta las posibilidades de deterioro del producto durante el almacenado.

En otras ocasiones, el producto alcanza niveles de secado superiores a los límites

recomendables.

El producto está expuesto a la contaminación por el polvo y la suciedad y a la

infestación por insectos.

Al permanecer a la intemperie puede ser dañado o hurtado por las aves u otros

animales.

En el caso de cultivos a granel, como los cereales, se necesita mucho terreno para

colocar el grano.

Se requiere de mano de obra adicional para extender el grano, voltearlo y

recogerlo cuando hay riesgo de lluvia.

Los granos pueden adquirir un color oscuro y el nivel de ciertos nutrientes,

particularmente las vitaminas, puede disminuir por la exposición directa al sol

(este riesgo es mayor en algunos productos que en otros).

El simple secado al sol se aplica a una amplia gama de productos tales como el pescado, la

carne, los cereales, las menestras, las frutas, los vegetales y las raíces comestibles.

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Secado a la sombra.

En algunos países, particularmente en aquellos de clima seco y con períodos de fuertes

vientos, algunas de las limitaciones mencionadas pueden superarse por medio del secado

a la sombra, utilizando los aleros de las viviendas, los balcones o coLertizos construidos

especialmente. Así no hay tantas posibilidades de que el producto se oscurezca, se

decolore o pierda vitaminas, y está protegido de la lluvia. Sin embargo, el secado a la

sombra es un proceso lento, por lo que el producto está más expuesto al desarrollo de

hongos.

Ejemplos comunes de secado a la sombra incluyen vegetales de hoja, algunas hierbas y

especias y el secado final del maíz.

Hornos ahumadores.

En ciertos países, el secado se realiza en hornos ahumadores. Ésta es una práctica común

para la producción de copra de coco y pescado seco y ahumado. En el caso del coco se usa

una parrilla abierta que tiene listones de madera a un centímetro de distancia. Esta

parrilla se coloca sobre un fuego suave. La combinación de calor y humo seca y preserva el

alimento.

Hoy en día hay una tendencia creciente a dejar de lado la técnica del ahumado, en parte

porque las cenizas que se mezclan con el alimento pueden ser nocivas para la salud. En el

caso del coco, este efecto pasa a través del proceso tanto al aceite como a la torta

residual.

Fogón.

El calor del fogón también se usa para secar alimentos tales como el maíz, el ají y las

hierbas, y para mantener en buenas condiciones los alimentos que han sido previamente

secados. A menudo se levanta una tienda encima del fogón, ya sea en el techo de la

vivienda o en un ático especialmente diseñado. El efecto combinado de calor y humo

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mantiene seco el producto y actúa como repelente contra los insectos, reduciendo las

pérdidas por infestación.

Si bien estos sistemas de secado pueden parecer muy simples e ineficientes, a pesar de

sus limitaciones desde hace miles de años han resultado efectivos para conservar los

recursos y enfrentar la demanda de la población en muchas áreas rurales del mundo.

Cuando se considera la posición de la mujer dentro de su contexto socioeconómico, estos

sistemas representan en muchos casos la solución más apropiada para los productores

rurales.

Molienda.

La molienda es una operación unitaria que reduce el volumen promedio de las partículas

de una muestra sólida. La reducción se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra

por medios mecánicos hasta el tamaño deseado. Los métodos de reducción más

empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla

y cortado.

Criterio de la desintegración mecánica: La desintegración mecánica es un término

genérico de reducción de tamaño. Las quebrantadoras y los molinos son tipos de equipos

de desintegración. Una quebrantadora o molino ideal debieran (1) tener una gran

capacidad, (2) requerir poco consumo de energía por unidad de producto, y (3) dar lugar a

un producto de un único tamaño, o distribución de tamaños, que se desee. El método

habitual para estudiar el comportamiento del equipo de proceso es establecer una

operación ideal como patrón y comparar las características del equipo real con las de la

unidad ideal, observando la diferencia entre ambas.

Características de los productos triturados: El objetivo de la trituración y molienda es

producir pequeñas partículas a partir de otras más grandes. Las partículas más pequeñas

son deseables por su gran superficie o bien por su forma, tamaño y número. Una medida

de la eficacia de la operación se basa en la energía que se requiere para crear nueva

superficie, ya que, como se ha visto en el Capítulo 26, el área superficial de una unidad de

masa de partículas aumenta mucho cuando las partículas disminuyen de tamaño.

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Fig.1. Equipo de molienda.

Tamizado.

La separación de materiales sólidos por su tamaño es importante para la producción de

diferentes productos (ej. Harina). Además de lo anterior, se utiliza para el análisis

granulométrico de los productos de los molinos para observar la eficiencia de éstos y para

control de molienda de diversos productos o materias primas.

El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde pasará parte

del material y el resto será retenido por él. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que

exista vibración para permitir que el material más fino traspase el tamiz.

De un tamiz o malla se obtienen dos fracciones, los gruesos y los finos: la nomenclatura es

la siguiente, para la malla 100, + 100 indica los gruesos y -100 indica los finos. Si de un

producto se requieren N fracciones (clasificaciones), se requerirán N-1 tamices.

Los tipos de tamices que vibran rápidamente con pequeñas amplitudes se les llaman

"Tamices Vibratorios". Las vibraciones pueden ser generadas mecánica o eléctricamente.

Las vibraciones mecánicas usualmente son transmitidas por excéntricos de alta velocidad

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hacia la cubierta de la unidad, y de ahí hacia los tamices. El rango de vibraciones es

aproximadamente 1800 a 3600 vibraciones por minuto.

El tamaño de partícula es especificado por la medida reportada en malla por la que pasa o

bien por la que queda retenida, así se puede tener el perfil de distribución de los gránulos

en el tamizador de manera gráfica. La forma gráfica es generalmente la más usada y

existen muchos métodos en los que se realiza una presentación semilogarítmica, la cual es

particularmente informativa.

Fig. 2. Equipo de tamizado

MATERIALES Y METODOS

Materiales.

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Serie de tamiz de Taylor. Estufa. (T= 100°C±5) Molino de tornillo sin fin. 1 Kilo de ají. Bandejas para secado. Balanza analítica. (Precisión ±0.0001g). Amperímetro.

Métodos.

Preparación de la muestra: De las muestra de ají a secar se debe tener en cuenta que tienen que estar en buenas condiciones generales, buen color, sin golpes o magulladuras, frescas, no deben poseer daños por insectos o plagas. Antes de secar se retira el pedúnculo, además de retirar semillas del interior del fruto.

Secado en estufa:

Previamente se debe determinar el tiempo a la temperatura de evaluación de secado que tarda la muestra en alcanzar peso constante. Se debe registrar el peso al inicio y al final del proceso, determinar la cantidad de humedad retirada.

Conocido lo anterior tomar 100g de muestra de ají colocar a secar a la temperatura de evaluación con desviación de ±1°C en las bandejas teniendo en cuenta la distribución uniforme de la muestra en esta, registrar a diferentes tiempos condiciones de la muestra como color y peso de la muestra. Con el fin de determinar la eficiencia y gasto energético del proceso medimos el consumo de amperajes y voltaje para la estufa a utilizar.

Diagrama de flujo secado en estufa muestra de ají dulce.

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COLOCARMuestra de ají

SECAR

REGISTRAR

Temperatura (±1°C) y tiempo establecidos

Bandeja

Cambio de color y peso en el tiempo de secado

MEDIR Voltaje y amperaje del equipo

Secado en microondas:

De igual forma que en el secado por estufa se debe determinar el tiempo a la temperatura de evaluación de secado que tarda la muestra en alcanzar peso constante. Se debe registrar el peso al inicio y al final del proceso, determinar la cantidad de humedad retirada. Tener en cuenta que el secado por microondas teóricamente puede ser más rápido que el anterior proceso. Trabajar de forma intermitente en el tiempo de secado si se hace necesario.

Conocido lo anterior tomar 100g de muestra de ají colocar a secar a la temperatura de evaluación en las bandejas teniendo en cuenta la distribución uniforme de la muestra en esta, registrar a diferentes tiempos condiciones de la muestra como color y peso de la muestra. Tener en cuenta el no sobre exponer la muestra de tal manera se dé el daño por quemaduras. Ver diagrama propuesto para el secado en estufa.

Molienda:

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Análisis granulométrico:

RESULTADOS

PESAR

SELECCIONAR

PESAR

UNIR

Tamices acoplados en Cascadas

100 g de aji molido

Balanza analítica

De acuerdo al diámetro

Cada tamiz

Los 6 tamices de Forma vertical

Tamiz de diámetro mayor INTRODUCIR

COLOCAR

UBICAR

FINALIZARConstante

Alimentación de muestra

Una tapa

Tamices

Resultados

Primer tamiz

Base vibratoria

TOMAR Tiempo de cada 5Seg. Consecutivos.

ADICIONAR

MOLER

MEDIR

MolinoMuestra de ají secado

Velocidad establecida

Voltaje e intensidad de corriente

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Secado por estufa.

Peso inicial de la muestra (g): Temperatura de secado (°C): Amperaje (volts): Voltaje (A):

Tiempo (h) Peso de la muestra en el tiempo (g)

Secado por microondas.

Peso inicial de la muestra (g): Temperatura de secado (°C): Amperaje (volts): Voltaje (A):

Tiempo (min)

Peso de la muestra en el tiempo (g)

Molienda.

Peso de la muestra:

Tiempo (s)

AmperajeMolido al vació Molida

Tamizado.

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Peso de la muestra:

Tamiz Masa retenida por tamiz

(g)

Apertura de malla (mm) Diámetro de partículas Dpi (mm)

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BIBLIOGRAFÍA

[1] González Aimed, Espinoza Aurora, Cañizares Adolfo, Méndez Jesús; obtención de un polvo de ají dulce (Capsicum Chinense) producido mediante deshidratación de aire forzado; Revista científica UDO agrícola 8 (1); 2008.

[2] McCabe, W. L. y Smith, J. C.; Operaciones Unitarias en Ingeniera Química; 4a Ed.; McGraw Hill Co.; New York (2001). pp. 890-892.

[3] http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_tec/FonaiapDivulga/fd18/texto/producciondeaji.htm

[4] http://www.fao.org/inpho/content/documents/vlibrary/new_else/x5694s/x5694s03.htm

[5] http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r46052.PDF