Trabajo de control de calidad
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FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL UNMSM 1 CAPITULO I.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1.- SITUACION PROBLEMÁTICA El arándano Lowbush, angustifolium Vaccinium Ait., Es un cultivo originario de América del Norte y Maine es el principal productor de los Estados Unidos. La baya tiene una breve temporada de cosecha y bayas frescas no puede mantenerse por más de 6 semanas después de la cosecha. Hasta ahora, la mayor parte de la cosecha se ha sido congelada con sólo una pequeña porción de lata. La deshidratación como método de conservación se puede aplicar fácilmente a los arándanos arbusto bajos debido a la relativamente pequeño tamaño de los frutos. Un producto de arándanos de humedad intermedia (IM) que contiene 16-25% de agua puede tener varias ventajas: uno de ellos es un alto contenido nutricional ya que la deshidratación tiene poco efecto sobre el contenido mineral, y las pérdidas de vitamina son igual o menor que otros métodos de conservación. El mismo peso de un arándano puede tener más de cinco veces el mineral y vitamina estable en comparación con sus homólogos frescos. La textura y fácil rehidratación del listo para el consumo han hecho de las bayas de IM un producto prometedor en merienda y conveniencia industria alimentaria. 1.2.- FORMULACION DEL PROBLEMA La duración y la temperatura del proceso de secado son los factores más importantes que afectan a la calidad de los alimentos deshidratados, y el mejor método de secado para cualquier producto alimenticio depende de las características de las materias primas, la calidad del producto final, y los factores económicos (Brown et al., 1973). El propósito de este estudio fue preparar un fruto semiseco con textura similar a la de la pasa. Dado que el proceso de secado al sol tradicional de tipo pasas fruta requiere un mínimo de 3 semanas en el campo de clima cálido, las inclemencias del tiempo (como ocurre en Maine) durante este período puede causar graves pérdidas a los productores en términos de una menor calidad del producto y la reducción del tonelaje vendible. 1.3.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION El método de secado en la vid (Petrucct et al., 1974) que implica éster etílico pulverización sobre las frutas puede no ser práctico para los arándanos de bajo arbusto debido a un patrón de crecimiento de frutas y fuertes umbrales de sabor de éster etílico diferente (Guadagni et al. 1975) contra el suave aroma de las silvestres bayas azules. Los métodos bien conocidos de secado mecánicos tales como wes secado en túnel flujo en contracorriente reportados para producir productos pegajosos y consumir energía considerable (Stafford y Guadagni, 1977); el método de explosión fumando (Sullivan et al., 1977, 1980, 1981, 1982) que se utiliza actualmente en Rabbiteye blue- Autores * Para quien todo debe dirigirse la correspondencia Yang y Atallah están afiliados a la Ciencia Departamento de Alimentos, Univ. de Maine en Orono, 102 Holmes Hall, Orono, ME 04469.
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CAPITULO I.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.- SITUACION PROBLEMÁTICA
El arándano Lowbush, angustifolium Vaccinium Ait., Es un cultivo originario de América del Norte y Maine es el principal productor de los Estados Unidos. La baya tiene una breve temporada de cosecha y bayas frescas no puede mantenerse por más de 6 semanas después de la cosecha. Hasta ahora, la mayor parte de la cosecha se ha sido congelada con sólo una pequeña porción de lata. La deshidratación como método de conservación se puede aplicar fácilmente a los arándanos arbusto bajos debido a la relativamente pequeño tamaño de los frutos. Un producto de arándanos de humedad intermedia (IM) que contiene 16-25% de agua puede tener varias ventajas: uno de ellos es un alto contenido nutricional ya que la deshidratación tiene poco efecto sobre el contenido mineral, y las pérdidas de vitamina son igual o menor que otros métodos de conservación. El mismo peso de un arándano puede tener más de cinco veces el mineral y vitamina estable en comparación con sus homólogos frescos. La textura y fácil rehidratación del listo para el consumo han hecho de las bayas de IM un producto prometedor en merienda y conveniencia industria alimentaria.
1.2.- FORMULACION DEL PROBLEMA
La duración y la temperatura del proceso de secado son los factores más importantes que afectan a
la calidad de los alimentos deshidratados, y el mejor método de secado para cualquier producto
alimenticio depende de las características de las materias primas, la calidad del producto final, y los
factores económicos (Brown et al., 1973). El propósito de este estudio fue preparar un fruto
semiseco con textura similar a la de la pasa. Dado que el proceso de secado al sol tradicional de
tipo pasas fruta requiere un mínimo de 3 semanas en el campo de clima cálido, las inclemencias del
tiempo (como ocurre en Maine) durante este período puede causar graves pérdidas a los productores
en términos de una menor calidad del producto y la reducción del tonelaje vendible.
1.3.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION
El método de secado en la vid (Petrucct et al., 1974) que implica éster etílico pulverización sobre las frutas puede no ser práctico para los arándanos de bajo arbusto debido a un patrón de crecimiento de frutas y fuertes umbrales de sabor de éster etílico diferente (Guadagni et al. 1975) contra el suave aroma de las silvestres bayas azules. Los métodos bien conocidos de secado mecánicos tales como wes secado en túnel flujo en contracorriente reportados para producir productos pegajosos y consumir energía considerable (Stafford y Guadagni, 1977); el método de explosión fumando (Sullivan et al., 1977, 1980, 1981, 1982) que se utiliza actualmente en Rabbiteye blue- Autores * Para quien todo debe dirigirse la correspondencia Yang y Atallah están afiliados a la Ciencia Departamento de Alimentos, Univ. de Maine en Orono, 102 Holmes Hall, Orono, ME 04469.
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Las bayas pueden no ser adecuados para las de piel fina blueber¬ries bajos arbusto debido a las
condiciones de procesamiento graves. Por lo tanto, se estudiaron otros métodos de secado. Muchos
de los alimentos secos producidos hoy en día con la calidad adecuada se realizan por el método de
secado por aire. La capacidad de retención de humedad del aire depende de la temperatura del aire,
el área de superficie del alimento, y la tasa de circulación de aire (Desrosier, 1970). Sin embargo, si
la velocidad de secado es demasiado rápido, la humedad se elimina demasiado rápidamente, se
producirá a partir de la superficie y el caso de endurecimiento.
1.4.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION
1.4.1.- OBJETIVO GENERAL
El objetivo general de esta tesis es la optimización del proceso de deshidratación de
arándanos por infrarrojos, maximizando la retención de antocianinas, evitando la aparición
de texturas de excesiva firmeza y minimizando el tiempo de secado. Para alcanzar este
objetivo se han planteado los objetivos específicos que se describen a continuación.
1.4.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar una profunda revisión bibliográfica sobre el tema del secado de
arándanos y de frutos similares al arándano.
Estudiar pretratamientos orientados a mejorar la permeabilidad de la piel del arándano para
acelerar el secado.
Establecer la humedad residual máxima de las pasas de arándanos, que evite las
alteraciones de tipo microbiano.
Obtener la isoterma de absorción de arándanos y ensayar el ajuste al modelo de G.A.B.
(Guggenheim-Anderson-de Boer), tal y como sugieren Vega-Gálvez et al (2009).
Modelizar el proceso de secado de arándanos, estudiando fundamentalmente el efecto de la
temperatura.
Obtener los valores de la difusividad efectiva del agua y de la energía de activación en el
proceso de secado.
Evaluar el efecto de la temperatura de secado sobre la retención de antocianinas, la textura
del producto y el tiempo de secado.
Establecer las condiciones óptimas del secado de arándanos por infrarrojos.
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CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes del Problema
2.1.1. Situación actual del arandano en el Perú
Se produce en el Perú desde hace 6 años la planta de arándano está entre $4 y $6 y también
el tipos de cultivo es tradicional y orgánico.
El precio por kg. es de S/.40.00,sus principales productores son las ciudades de Trujillo,
Caraz y Cañete, por otro lado los principales mercados mundiales son EE.UU, Europa y
Asia
PRODUCCION DE ARANDANOS
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Por hectárea de cultivo se invierten de entre $25,000 y $30,000 y los Ingresos por hectárea
son $120,000, por lo tanto la Utilidad por hectárea es $80,000 o $90,000
Algunas empresa productoras son Camposol y Grupo Rocio.
2.2. Bases Teóricas
2.2.1. Origen, composición arandano
El arándano rojo ha formado parte de la dieta de los pueblos árticos durante milenios, y sigue siendo
un fruto muy popular en Escandinavia y Rusia. En Escocia las bayas eran recolectadas en arbustos
silvestres, pero la pérdida de hábitats adecuados ha hecho las plantas tan escasas que ya no se
encuentran. En el este de Norteamérica, los amerindios utilizaban los frutos del Vaccinium
macrocarpon como alimento siendo uno de los ingredientes principales del alimento de
supervivencia llamado pemmican. Se sabe que se los enseñaron a los famélicos colonos ingleses
en Massachusetts alrededor de 1620, por lo que el arándano rojo fue incorporado a la tradicional
fiesta del Día de Acción de Gracias.
Es también un cultivo típico de la isla frisia de Terschelling, a donde llegó en el siglo XIX: un barril
(resto de algún naufragio) cargado de frutos llegó a la costa donde, según cuentan, fue abierto por
los habitantes de la isla. Estos, no encontrando nada de valor en el barril, arrojaron los frutos por
tierra. Pero el arándano rojo encontró un hábitat idóneo y ahora abunda en la isla, donde se
hacen licores,mermeladas y muchos otros productos con él.
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ARANDANO
Composición de 100g. de arandano
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2.5 GLOSARIO DE TERMINOS
Pemmican: El pemmican o pemmikan es una comida concentrada, consistente en una
masa de carne seca pulverizada, bayas desecadas y grasas; las grasas sirven como
aglutinante además de aportar calorías, la carne seca (tipo tasajo molido) aporta proteínas y
las bayas diferentes compuestos, en especial vitaminas.
Acidez: Se determina por titulación potenciométrica (15TH 942.15 B; AOAC, 1990),con
NaOH 0,1 N. Los resultados fueron expresados como g de ácido cítricoanhidro/100 g de
arándano. Se utiliza un titulador automático marca Methrom.
BTU: es una unidad de energía inglesa. Es la abreviatura de British Thermal Unit.
PH: Se mide a 20 ºC con un pH-metro marca Metrhom. El pH de la materia prima (fruta
previamente triturada) se determinó con electrodo de vidrio. Previamente, el equipo fue
calibrado con soluciones tampón (pH 7,0 y 4,0) a una temperatura de 20ºC.
CAPITULO III HIPÓTESIS Y VARIABLES
3.1 Hipótesis general.-
El objetivo de este estudio fue comparar el efecto de cuatro métodos de deshidratación en el
contenido de vitaminas y minerales, así como en las propiedades físicas de los arándanos secos a
16-25% de humedad.
3.2 Identificación de variables.-
Las variables a tomar e este proyecto son:
Vitamina A
Vitamina C
Niacina
Minerales
Solidos solubles
Color
A partir de estas variables se concluirán los resultados de los diferentes métodos de secado que se
aplicaran y las diferencias entre cada uno de ellos.
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3.3 Operacionalización de variables.-
La duración y la temperatura del proceso de secado son los factores más importantes que afectan a
la calidad de los alimentos deshidratados, y el mejor método de secado para cualquier producto
alimenticio depende de las características de las materias primas, la calidad del producto final, y los
factores económicos (Brown et al., 1973). El propósito de este estudio fue preparar un fruto
semiseco con textura similar a la de la pasa. Dado que el proceso de secado al sol tradicional de tipo
pasas fruta requiere un mínimo de 3 semanas en el campo de clima cálido, las inclemencias del
tiempo (como ocurre en Maine) durante este período puede causar graves pérdidas a los productores
en términos de una menor calidad del producto y la reducción del tonelaje vendible. El método de
secado en la vid (Petrucct et al., 1974) que implica éster etílico pulverización sobre las frutas puede
no ser práctico para los arándanos debajo arbusto debido a un patrón de crecimiento de frutas y
fuertes umbrales de sabor de éster etílico diferente (Guadagni et al ., 1975) contra el suave aroma de
las silvestres bayas azules. Los métodos bien conocidos de secado mecánicos tales como wes
secado en túnel flujo en contracorriente reportados para producir productos pegajosos y consumir
energía considerable (Stafford y Guadagni, 1977); el método de explosión fumando (Sullivan et al.,
1977, 1980, 1981, 1982) que se utiliza actualmente en Rabbiteye blue.
Las bayas pueden no ser adecuados para las de piel fina arándanos de bajos arbusto debido a las
condiciones de procesamiento graves. Por lo tanto, se estudiaron otros métodos de secado. Muchos
de los alimentos secos producidos hoy en día con la calidad adecuada se realizan por el método de
secado por aire. La capacidad de retención de humedad del aire depende de la temperatura del aire,
el área de superficie del alimento, y la tasa de circulación de aire (Desrosier, 1970). Sin embargo, si
la velocidad de secado es demasiado rápido, la humedad se elimina demasiado rápidamente se
producirá a partir de la superficie y el caso de endurecimiento. El secado al vacío se ha aplicado con
éxito a muchos alimentos y proporciona un bajo contenido de humedad y de alta calidad. Debido al
vacío que bajar el punto de ebullición del agua, y la ausencia de oxígeno durante el proceso de
deshidratación, se sugiere para ser un buen método para alimentos que es sensible al calor y se
deterioraría rápidamente debido a la alta temperatura y la oxidación (Samogyi y Luh, 1975). El
calentamiento por microondas es un proceso de secado rápido y uniforme, y una de las aplicaciones
más antiguas de secado éxito comercial se hizo en las patatas fritas (Davis et al., 1965). El secado
uniforme de microondas acorta el tiempo de secado y la destrucción de ambos microorganismos y
el valor nutritivo de los alimentos es causada por el efecto térmico en lugar de la energía de
microondas (Goldblith, 1966; Kylen et al, 1961.). El secado por congelación es uno de los métodos
de deshidratación más avanzados que permiten obtener un producto seco con estructura porosa y
poco o ninguna contracción (Samogyi y Luh, 1975); Rahman (1972) aplicó este método para
producir arándanos densamente empaquetadas para uso militar. Entre los métodos anteriores, el
secado al aire es, por mucho, la más barata, mientras que los otros tres métodos suelen limitarse a
los productos de alto precio (Brown et al, 1973;. Hammond, 1967).
Gran parte de la literatura sobre los arándanos de bajo arbusto está preocupado por la cultura y la
gestión de esta fruta y poca información se ha da sobre los cambios nutricionales durante el
procesamiento. Arándanos de arbustos bajos frescos contienen 81-84% de humedad y (IQF) bayas
congeladas rápidamente pueden tener hasta un 87% de humedad. Ellos contienen 9% de azúcar y
una pequeña cantidad de proteína (Goueli, 1976), y l00g de arándanos de bajo arbusto
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proporcionaría 7% (1,3 mg) RDA de niacina, 11% (6,8 mg) de vitamina C, 2% (46 ug) de vitamina
A, y 50% (8,15 mg) de manganeso (Bush manera et al., 1983). El valor nutricional de los alimentos
se ha convertido en una consideración importante en marketing. Wodicka (1973) afirmó que en el
futuro, el etiquetado nutricional de los productos alimenticios será obligatoria. Conociendo la
velocidad de pérdida de nutrientes causados por el proceso de secado será necesario con el fin de
elegir el método más adecuado para el producto. Otros atributos de calidad como sólidos solubles
han sido utilizados como un indicador de la madurez de la fruta y la dulzura (Woodruff y Dewey,
1959); color ha sido utilizado históricamente por los consumidores para juzgar la calidad general de
la comida (Clydesdale, 1984); la densidad aparente puede variar dentro del mismo nivel de
contenido de agua en el producto alimenticio seco, y es dependiente de la tasa de contracción que a
su vez está fuertemente afectada por el método de secado y la condición de secado dentro de cada
método (Van-Arsdel, 1973); estos efectos también decidirán el desempeño de rehidratación para dar
satisfactoria calidad de consumo (Curry et al, 1976;. Juego y Wager, 1958).
CAPITULO IV METODOLOGÍA
4.1 Tipo y Diseño de Investigación.
La investigación fue de Tipo Laboratorio.
Se realizaron Estudios Correlacionales: Estudian las relaciones entre variables dependientes e
independientes, ósea se estudia la correlación entre dos variables.
Si se analiza por proceso formal la investigación se llevó de acuerdo al Método Hipotético –
Deductivo:
Método hipotético-deductivo: A través de observaciones realizadas de un caso particular se
plantea un problema. Éste lleva a un proceso de inducción que remite el problema a una teoría para
formular una hipótesis, que a través de un razonamiento deductivo intenta validar la hipótesis
empíricamente.
El grado de abstracción fue de Investigación aplicada:
Investigación aplicada: Su principal objetivo se basa en resolver problemas prácticos, con un
margen de generalización limitado.
4.2 Unidad de análisis.
Determinación de vitamina
Vitamina A : RE° ( Retinol Equilibrium) (ug/100g)= 6 p.g p carotenos o 12 g de otros provitaminas A
Vitamina C : mg de Vitamina C por cada 100g de Arándanos
Niacin : mg de Niacin por cada 100g de Arándanos
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Determinación Mineral
Todos los minerales: mg por cada 100g de Arádanos
Determinación de sólidos solubles
Todos los métodos: % de material soluble después de tratado respecto a valor inicial
La determinación del color
Método cualitativo
Relación de rehidratación
Unidad de Medida del Método de la rehidratación
Densidad aparente
Diferencias de densidad y número de arándanos necesarios para cubrir 100 milimetros cúbicos
Densidad de Masa (Kg/m3)
Nro Promedio de arándanos (para cubrir 100 ml cúbicos)
4.3 Población de estudio.
Se utilizaron arándanos obtenidos de Jasper Wyman and Sons (Milbridge, ME) cosechadas en 1983,
procesado por el método de congelación rápida individual (IQF) y envasado en cajas de 30 libras.
4.4 Técnica de recolección de Datos o trabajo de campo.
Se utilizó el siguiente método:
Metodología cuantitativa: Para cualquier campo se aplica la investigación de las Ciencias Físico-
Naturales. El objeto de estudio es externo al sujeto que lo investiga tratando de lograr la máxima
objetividad. Intenta identificar leyes generales referidas a grupos de sujeto o hechos. Sus
instrumentos suelen recoger datos cuantitativos los cuales también incluyen la medición sistemática,
y se emplea el análisis estadístico como característica resaltante.
Se utilizaron las siguientes técnicas de recolección de datos por cada variable a analizar:
Determinación de vitamina
Actividad de vitamina A se cuantificó mediante la medición de (3-carotenos y p-criptoxantina) en los arándanos utilizando una cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC)
Para determine la cantidad total de vitamina C en las bayas se utilizó un método de medición microfluorométricos.
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La niacina se determinó por la AOAC (1980) que es un método espectrofotométrico.
Determinación Mineral
Minerales se extrajeron por el método de incineración húmeda y se analizaron por absorción atómica, excepto para el fósforo que se analizó por espectroscopia de plasma acoplado inductivamente (ICP).
Determinación de sólidos solubles
Se tomaron muestras de dos gramos que se transfirieron a un tubo de ensayo con tapa que contenga 30 ml de agua destilada y se coloca en agua hirviendo durante 20-120 min.
Los sólidos solubles se midieron cada 10 minutos con un refractómetro Abbe (Fisher Scientific Co., Japón); las lecturas eran relativamente estable después de 50 min. Por lo tanto, se seleccionó un tiempo de ebullición 50 min para preparar soluciones para la determinación de sólidos solubles. Dos gramos por arándano seco fueron llevados a un contenido final de humedad de 86% con un volumen calculado de agua, y los sólidos solubles se extrajeron por ebullición bayas rehidrata con 20 ml de agua destilada durante 50 min. El líquido filtrado se enfrió a temperatura ambiente antes se determinaron sólidos solubles. Los resultados se convirtieron a mojar la base del peso.
La determinación del color
Se utilizó un colorímetro Hunter (Hunter Associates Laboratorio, Reston, VA D-25-3) tomada con L desde el negro (0) a blanco (100), una de rojo (+) a verde (-), y b de amarillo (+) a azul (-).
Relación de rehidratación
La proporción de rehidratación de las bayas secas se determinó mediante la mezcla de baya 1 g con 20 ml de agua en un tubo de 100 ml y se procesa mediante los siguientes métodos:
(1) los tubos se dejaron durante 2 horas a temperatura habitación;(2) los tubos se hirvieron durante 10 min; (3) los tubos se colocaron bajo un vacío de 26 pulgadas de Hg durante 30 min.
El agua absorbida por las bayas divididas por el peso de la muestra seca se expresa como relación de rehidratación.
Densidad aparente
Un tubo de volumen conocido se llenó de bayas secas y fue llevado el peso. El peso de las bayas por volumen se expresa como densidad aparente. Al mismo tiempo, se contó el número de bayas que llenaba el volumen conocido.
4.5 Análisis e interpretación de la información.
La vitamina A
La provitamina A fue baja en los arándanos lowbush en comparación con frutas tales como albaricoques o melones (Anón, 1971;. Bush vías et al, 1983). La una y la (3-caroteno y p-
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criptoxantina, que compone la provitamina A en el control congelado, eran identificables con técnicas de HPLC y equivalían a 8,05 equivalente de retinol (RE) por 100 g para las bayas IQF. No hubo diferencias significativas entre los arándanos liofilizados y el control congelado, mientras que se encontró una disminución significativa de vitamina A en las bayas secas con los otros métodos. Estas diferencias pueden deberse al efecto de calor y / o de oxígeno en el contenido de provitamina A en los arándanos preparó con métodos aéreos y micro-convección forzada alta temperatura se incrementó la tasa de producción de peróxidos y radicales libres que llevaron a la vitamina oxidación y causaron una pérdida completa de la actividad de esta vitamina (Labuza, 1972), mientras que en la ausencia de oxígeno de una pérdida del 40% de la actividad de la vitamina puede ocurrir (Archer y Tannenbaum, 1979) En general, la pérdida de contenido de vitamina A través de los tres métodos de secado fue de aproximadamente 50%, la más suave el proceso mayor es la preservación de la vitamina A.
La vitamina C
El contenido de vitamina C de los arándanos congelados era cinco veces menos que los valores reportados por Bush manera et al. (1983), cuyos datos fueron obtenidos a partir de bayas tomadas directamente del campo, congelado y analizan antes de 2 meses. Las bayas utilizadas en este estudio se lavaron y se congelaron y se almacenaron congelados comercialmente durante más de 6 meses antes del estudio. La manipulación, lavado y procedimientos de congelación, y la duración del período de almacenamiento pueden haber contribuido a la pérdida de vitamina C. De Man (1980) informó que en las espinacas, después de 1 año de almacenamiento a - 29 ° C, se perdió el 10% de la vitamina C, pero a - 12 ° C la pérdida fue del 55%. Otros factores que contribuyen a esta variación en vitamina C podría ser la variación natural que se encuentra entre los bajos clones arbusto de arándano en diferentes lugares (Chandler, 1944).
No hubo diferencia significativa entre bayas liofilizadas y de control, mientras que una disminución significativa (60-80%) en vitamina C se produjo en el uso de los otros métodos de secado. La diferencia puede ser atribuida a la alta temperatura. Labuza (1972) reportó una pérdida de 55% de la vitamina C en. Guisantes secos procesados por métodos de secado de aire forzado frente a una pérdida del 30% por el método de liofilización.
Niacina
Secado causó la pérdida de aproximadamente 50% de contenido de niacina y no hubo diferencia significativa entre los cuatro métodos de secado. Parte de esta pérdida puede ser debido a la lixiviación de materiales solubles en agua o sinéresis durante la deshidratación ya que se observó que gotea durante el proceso; Cubra et al. (1949) reportaron que aproximadamente el 26% de la niacina en la carne original, se perdió por goteo,
Minerales
Hubo diferencias en algunos valores minerales entre los que se encuentran en este estudio y los reportados por Bushway et al. (1983) en arándanos frescos, especialmente de calcio y de sodio (Tabla 2). Estas diferencias podrían estar relacionadas con ubicaciones geográficas, la variación natural, o el uso de fertilizantes o pesticidas. Estos factores, así como la explotación comercial y los métodos de elaboración utilizados en este estudio, pueden haber contribuido a tres variaciones.
Los minerales pueden ser afectados por los tratamientos químicos o físicos (Yamaguchi y Wu, 1975). Algunos pueden ser oxidados para cenefas superiores por la exposición al oxígeno; Sin
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embargo, no hay pruebas convincentes de que esto afecta a su función. No hubo diferencias significativas en el contenido mineral como resultado de los tratamientos de secado excepto para el sodio y el magnesio. La variación de sodio y magnesio puede ser debido al lavado y la manipulación durante la cosecha. Sullivan et al. (1982) también observaron que los arándanos secados por un proceso de explosión-resoplado continuo eran altos en sodio (1,96 mg / l00g) en comparación con las bayas frescas (0,95 mg / l00g). Ellos no encontraron ninguna razón aparente por el valor de sodio era alto en las bayas procesados no sean el factor estacional.
Los metales pesados como el plomo (Pb) son fisiológicamente elementos no esenciales para las plantas y los animales. Las principales fuentes de plomo son el aire y el suelo. Dado que tanto el aire y el suelo de arándano creciente en Maine no son industrialmente contaminado (es decir, el tráfico menos pesado y el humo), el contenido de plomo en este estudio estaba dentro de un pequeño rango de 0,03-0,04 mg / l00g (Tabla 2). Los alimentos enlatados, por otra parte, son más susceptibles a contaminaron por plomo de las costuras soldadas de la lata (Thomes et al., 1973). Cadmio (Cd) está estrechamente relacionado con Zinc (Zn) y se encuentra en la mayoría de los suelos minerales en cantidades 1/1000 a 1/12000 de la de Zn. Aunque menos del 10% del elemento ingerido se absorbe ̂ lo hace constituir un peligro para la salud, ya que sustituye como un co-factor en muchas reacciones enzimáticas (Yamaguchi y Wu, 1975). El contenido de cadmio encontrado en este estudio fue muy bajo (menos de 0,02 ppm) para hacer cualquier comparación significativa entre los diferentes tratamientos de secado y por lo tanto no se informó.
Los sólidos solubles
Los sólidos solubles se vieron afectadas por el proceso de secado (Tabla 3). El control congelado tuvo el mayor contenido de sólidos solubles, que fue similar a la reportada por anon. (1982) e Ismail y Kender (1974). Liofilizado y Oyen vacío arándanos secos perdió sólidos menos solubles que hizo obligado bayas de aire y micro-convección seca. Desde dulzura de los frutos está estrechamente relacionado con el contenido de sólidos solubles, se liofilizó y horno de vacío bayas secas debe tener un sabor más dulce que las otras bayas secas. El contenido más bajo de sólidos solubles fue encontrado en los arándanos micro-convección secos, con una pérdida de aproximadamente 30%. Sinéresis severa, o goteo, que se produjo durante los procesos de aire y micro-convección forzada, puede ser el factor clave en la pérdida de sólidos solubles.
color
El arándano silvestre tiene un color rojo oscuro debido a la alta concentración de antocianina (anon., 1982), y quince pigmentos de antocianina se aísla del arándano silvestre por Francis et al. (1966). La Asociación de arándano silvestre de América del Norte (WBANA) reportó 125 mg de antocianinas en l00g de arándanos frescos, que se refleja en las evaluaciones de color Hunter L con baja y alta a valores positivos,
Pérdida del color rojo natural en las frutas ricas en antocianinas se acelera por la presencia de determinados capítulos metálicos, enzimas, oxígeno, ácido ascórbico, y las altas temperaturas de procesamiento utilizado en y una combinación de un aminoácido, ácido orgánico y un fosfato se considera responsable del cambio de color de las bayas (Shewfelt, 1975).
Un aumento significativo en los valores de L se produjo después de cada tratamiento de secado (Tabla 3), indicando un desvanecimiento del color oscuro típico de arándanos. No se encontró diferencia significativa en los valores L entre bayas secas por congelación y secado en vacío, mientras que s incresse significativa en los valores L se encontró en ambos bayas de aire y micro-
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convección forzada se secó, lo que indica una pérdida mayor en antocianina debido a la degradación térmica.
Los unos valores positivos, que representan el enrojecimiento, no fueron significativamente diferentes entre las muestras de control, liofilizado, y bayas secadas al vacío. Sin embargo, una disminución significativa se encontró en ambos bayas de aire y micro-convección seca forzadas, que puede ser debido a la oxidación de antocianinas, así como la degradación por calor durante la deshidratación. Nebesky et al. (1969) señaló que el oxígeno y la temperatura eran los agentes aceleradores más específicos en la degradación de los pigmentos de arándanos. CA * acuerdo con VanTeeling et al. (1971), antocianina rojizo se convirtió a una base carbinol incolora y los restantes "co-pigmentos"-azulados marrones (un complejo de alto peso molecular) comenzó a dominar el color, esto puede ser confirmado por una
Relación de rehidratación
Hubo diferencias significativas en la rehidratación entre las bayas tratados con diferentes métodos de secado (Tabla 4). Arándanos liofilizados tuvieron una proporción significativamente mayor de rehidratación que las otras bayas secas. Que liofilizados alimentos tienen una calidad superior y rigidez estructural con menos colapso del tejido de los alimentos secados al aire convencionales también se informó de otros trabajadores (King, 1971; Karel y Goldblith, 1964). Esta alta relación de rehidratación de alimentos liofilizados era debido a los fenómenos de sublimación durante el proceso de secado, lo que conduce a una estructura porosa abierta que resulta en la rehidratación rápida (Samogyi y Luh, 1975). La proporción de rehidratación de arándanos seca al vacío, fue significativamente menor que liofilizado, pero fue significativamente más altos que los de las bayas de aire y micro-convección seca forzados. La proporción de rehidratación inferior de los últimos arándanos era debido al daño de calor. Haas et al. (1974) informó que los ratios de rehidratación menos completas para vegetables secas se correlacionaron con el daño a los tejidos más severa durante el secado. Los resultados también indicaron que para todos los tipos de arándanos secos, excepto aquellas que se secaron por congelación, el método de ebullición de la rehidratación fue superior a los otros métodos rehydration. Esta alta relación de rehidratación estuvo de acuerdo con el informe de Rahman (1972), quien llegó a la conclusión de que los procesos de calentamiento mejoraron la rehidratación debido al efecto de tempera-tura de la textura y las paredes celulares. Congelar las muestras secas rehidratadas mejor bajo el vacío que por cualquier otro método de rehidratación. Dado que la humedad en liofilizadas producís se retiró por sublimación, no hay transferencia de líquido se produjo desde el centro a la superficie de las bayas, y, como el secado avanzaba, la capa de hielo se movió gradualmente hacia el centro, sin alterar la estructura celular. Por lo tanto, de congelación arándanos secos tenían una estructura porosa con ninguna contracción. Estos poros se llenan de aire que se sustituye fácilmente por el agua en condiciones de vacío que resulta en una alta relación de rehidratación.
Densidad aparente
Los arándanos congelados secos tenían la densidad aparente más bajo (Tabla 5). Esta baja densidad se relaciona principalmente con la forma bien protegido y contracción mínima de los arándanos. Arándanos secos horno de vacío también fueron bajos de la densidad aparente en comparación con los arándanos de aire y micro-convección seca forzados a causa de la baja contracción de las bayas. La baja densidad se correlacionó bien con la alta relación de rehidratación que se encontró para ambos arándanos secos liofilizados y horno de vacío (Cuadro 4). Micro-convección y arándanos secados al aire forzados presentaron la mayor densidad como resultado de la grave contracción de arándanos durante el proceso de secado.
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Características de densidad pueden ser percibidas de manera diferente en los mercados diferente. Por ejemplo, en los mercados re-fabricantes y para usos militares, productos de alta densidad son buscados con el fin de reducir los costos de envío y almacenamiento; mientras que la luz, se prefieren productos voluminosos para las características psicológicas en el mercado minorista (Brown, 1967).
Había una gran diferencia en el número de arándanos requerido para llenar el mismo tubo de volumen entre los diferentes métodos de secado (Tabla 5). El número más bajo de arándanos fue para el método de secado por congelación seguida de horno de vacío, aire forzado y micro-convección, respectivamente. Estos resultados están de acuerdo con las diferencias en la densidad en una correlación lineal (r = -0,9527):
Y - 210,21-,24 X donde y = proporción de rehidratación; X = densidad aparente,
Aplicación
El efecto de los métodos de secado en la calidad, así como el costo y el tiempo para el procesamiento de todos deben ser tomadas en consideración para la selección del mejor método de secado en la aplicación comercial. El resultado obtenido de este estudio se puede aplicar a las frutas como frambuesas such'small, arándanos, fresas y moras, etc, y las áreas con las inclemencias del tiempo. Además, este estudio ofrece más alternativas para los pequeños procesadores de frutas que sólo pueden permitirse los equipos más simples y / o más baratos en una producción relativamente pequeña escala.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los cuatro métodos de secado tienen un efecto significativo sobre los atributos de calidad de los arándanos semiseco, ya que los niveles de vitaminas A, C y niacina encuentran en las bayas semiseco fueron bajas en comparación con las bayas frescas.
El método de secado de aire forzado da bayas con sólidos solubles inferiores y retención del color; relación de rehidratación y la densidad aparente también son pobres.
El método de secado por micro-convección puede alcanzar el nivel de humedad deseado en el menor tiempo. Sin embargo, la calidad de las bayas es pobre en comparación con las bayas de los otros métodos.
El método de secado por congelación dio la más alta retención de los otros componentes importantes tales como sólidos solubles y color. Además, la proporción de rehidratación más alta y la densidad aparente más baja harían este producto liofilizado más atractivo para los consumidores que las bayas preparados por otros métodos.
Las bayas secas por el método del horno de vacío también fueron altas en sólidos solubles y la retención del color; el costo de procesamiento más baja y el tiempo de procesamiento más corto harían horno de secado en vacío de un método ideal para ser combinado con secado por congelación.
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Los estudios futuros deben incluir la modificación tanto de la liofilización y aspire métodos de secado del horno, ya que estos métodos ofrecen una buena retención de sólidos solubles y color. Para uso directo o el uso de la rehidratación, estos dos métodos demostraron ser mejor que los métodos de aire o micro-convección forzada.
Como la mayoría de los consumidores disfrutan de bajos arándanos arbusto principalmente debido a su sabor único, un futuro estudio sobre la retención de sabor después de que el ciclo de deshidratación-rehidratación sería útil.
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ANEXOS
Arándanos
Arandanos de bajo arbusto
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Secado de Arándanos de bajo arbusto
