I
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
“EVALUACIÒN DE LA CINÉTICA DE LA DESHIDRATACIÓN
OSMÓTICA DE LA GUAYABA (Psidium guajava L.) PARA ALARGAR SU
VIDA ÚTIL Y MEJORAR LAS CARACTERÍSTICAS SENSORIALES”
Tesis presentada por las Bachilleres:
PEREZ GARCIA ROSMERI MARIA
SUPHO MEDINA LEILA DALIZ
Para optar el Título Profesional de
INGENIERAS QUÍMICAS
AREQUIPA – PERÚ
2019
II
DEDICATORIA
A Dios todo poderoso, por iluminarme siempre en mi camino, darme fuerzas para lograr
con éxito esta y muchas otras metas en mi vida.
A mi madre María Luz, quien estuvo siempre a mi lado brindándome su mano amiga
dándome a cada instante una palabra de aliento, por su compresión ,consejos, por
apoyarme incondicionalmente y brindarme ánimo a persistir a lograr mi objetivo.
A mi padre Simón Antonio, por su apoyo, consejos, cariño, por su respaldo absoluto y
valiosas enseñanzas.
A mi hermana Anais, por estar siempre presente, acompañándome y por el apoyo moral
que me brindó a lo largo de esta etapa de mi vida.
A mi tío Roy Pérez, por sus consejos y su apoyo incondicional.
Rosmeri Maria Perez Garcia
III
En memoria a mi querida madre Flora Victoria, por estar siempre a mi lado
apoyándome y dándome ánimos a lo largo de mi vida universitaria, por su gran amor y
apoyo incondicional.
A mis queridas hermanas Ada y Lesly por apoyarme día a día y brindarme comprensión.
Gracias por su amor incondicional y estar siempre presentes en mi vida.
A mi padre José Luis por su apoyo y cariño.
A los ingenieros Armando Robles por el apoyo al facilitarnos los materiales y equipos
para la realización de nuestra tesis.
A Dios por siempre guiar mis pasos y mantenerme firme en mis decisiones y encaminada
en mis metas por protegerme a mí a mis seres queridos.
Leila Daliz Supho Medina
IV
AGRADECIMIENTO
A la Universidad Nacional De San Agustín de Arequipa , especialmente a la Escuela
Profesional de Ingeniería Química por brindarnos el conocimiento y formarnos como
profesionales en esta hermosa carrera.
A los docentes y administrativos que integran la Escuela Profesional de Ingeniería
Química.
Al Ingeniero Armando Robles y Nancy Cárdenas por su gran apoyo y colaboración en
la facilitación del equipo de osmodeshidratación y materiales para poder realizar
nuestra tesis.
A todas las personas que intervinieron directamente o indirectamente en el desarrollo
del trabajo de investigación.
V
PRESENTACIÓN
Señor Decano de la Facultad de Ingeniería de Procesos
Señor Director de la Escuela Profesional de Ingeniería Química.
Señores Miembros del Jurado.
Cumpliendo con el Reglamento de Grados y Títulos de Facultad de Ingeniería de
Procesos de la Escuela Profesional de Ingeniería Química –Universidad Nacional de San
Agustín, pongo en vuestra consideración y en particular a los miembros del jurado la
Tesis titulada: “EVALUACIÓN DE LA CINÉTICA DE LA DESHIDRATACIÓN
OSMÓTICA DE LA GUAYABA (Psidium guajava L.) PARA ALARGAR SU VIDA
ÚTIL Y MEJORAR LAS CARACTERÍSTICAS SENSORIALES”, el que de contar con
su venia, espero nos permitan obtener el Título Profesional de Ingenieras Químicas.
Atentamente,
Bachiller: Perez Garcia, Rosmeri Maria
Bachiller: Supho Medina, Leila Daliz
VI
RESUMEN
El presente trabajo de investigación denominada “EVALUACIÒN DE LA CINÉTICA
DE LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LA GUAYABA (Psidium guajava L.)
PARA ALARGAR SU VIDA ÚTIL Y MEJORAR LAS CARACTERÍSTICAS
SENSORIALES”, se realizó en los laboratorios de Análisis instrumental de la Escuela
Profesional de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de San Agustín; con los
objetivos de evaluar la cinética de deshidratación osmótica de la guayaba (Psidium
guajava L.),estudiar el efecto de la concentración de la solución osmótica, tamaño de
muestra y la presión sobre la variación de masa, agua y sólidos solubles ;determinar la
difusividad efectiva durante la deshidratación osmótica y evaluar las características
fisicoquímicas así como sensoriales en la guayaba osmodeshidratada. Como resultados
del presente trabajo se tiene: La deshidratación osmótica de la Guayaba (Psidium guajava
L.), considerando los siguientes factores de estudio: concentración de la solución
osmótica, tamaño de muestra y presión. Para determinar los parámetros adecuados de los
factores de proceso se utilizó el diseño estadístico factorial a dos niveles con réplica. El
número total de tratamientos fue de 24 .La guayaba se cortó en trozos de forma de cubos
alargados de 1 y 2 cm de espesor, se deshidrató osmóticamente en dos etapas, a presión
atmosférica (570 mmHg), y con pulsos de vacío de 300 mmHg y 400 mmHg por 15 min
al inicio del proceso de deshidratación y el resto a presión atmosférica, la cinética de
deshidratación osmótica de determinó a 120 min. La relación fruta: solución, fue de 1: 4,
usando soluciones con concentraciones de 40 °Brix y 60 °Brix. La evaluación
organoléptica de los trozos de guayaba osmodeshidratada se determinó utilizando una
escala hedónica de 5 puntos. Se determinó que la concentración de la solución
VII
osmodeshidratante tiene efectos significativos en el proceso de deshidratación osmótica,
siendo la concentración idónea de 60ºBrix. Y que el tamaño de muestra juega un papel
relevante, se obtuvo mejores resultados llevando el proceso con presión de pulsos de
vacío que a presión atmosférica.
Lográndose obtener los mejores resultados según el análisis estadístico del diseño
estadístico factorial, en la variación de masa máxima 29.334% para una aplicación de
presión de 400 mmHg, concentración 60 °Brix y tamaño de muestra de 1 cm. Variación
de Agua máxima 30.074% a una presión de 400 mmHg, concentración 60°Brix y tamaño
de muestra de 1 cm. Variación de Sólidos Solubles máxima 6.108% a una presión de 400
mmHg, concentración 60°Brix y tamaño de muestra de 1 cm .Obteniendo mayor valor de
difusividad máxima de 2.82x10-9m2 /s a una aplicación de presión de 400 mmHg,
concentración 40°Brix y tamaño de muestra de 2 cm, Las características fisicoquímicas
del producto osmodeshidratado, reporto : Cenizas 2.64 %, Grasa 0.62, Proteínas 2.52 ,
Fibra 18.44 , Carbohidratos 67.38 ,Energía Kcal 322.06.Del análisis sensorial la
característica que logró mayor valor fue el sabor con 4.8 que se encuentra entre bueno y
muy bueno. Concluyendo que el tamaño de muestra, la presión y la concentración de la
solución osmodeshidratante, resultan altamente significativas en el proceso de
osmodeshidratación, además que se conserva las características fisicoquímicas y mejora
la calidad sensorial.
Palabras claves: Deshidratación Osmótica, Difusividad Efectiva, Pulsos al Vacío,
Guayaba.
VIII
ABSTRACT
The present thesis called “EVALUATION OF THE KINETICS OF THE
DEHYDRATION OSMOTIC OF THE GUAYABA (Psidium guajava L.) TO EXTEND
THEIR LIFE AND IMPROVE THE SENSORY CHARACTERISTICS”, it has been
made in the laboratories of Instrumental Analysis of the Professional School of
Engineering Chemistry of the National University of San Agustín; with the objectives of
evaluating the kinetics of osmotic dehydration of guayaba (Psidium guajava L.), and to
study the effect of the concentration of the osmotic solution, sample size and the pressure
on the variation of mass, water, soluble solids, determine the effective diffusivity during
osmotic dehydration and evaluate the physicochemical as well as sensory characteristics
in osmodehydrated guayaba. The results of this thesis are: Osmotic dehydration of
Guayaba (Psidium guajava L.), considering the following study factors: concentration of
osmotic solution, sample size and pressure. The two-level factorial statistical design with
replication was used to determine the appropriate parameters of the process factors. The
total number of treatments was 24. The guayaba was cut into pieces of elongated cubes
of 1 and 2 cm thickness, osmotically dehydrated in two stages, at atmospheric pressure
(570 mmHg), and with vacuum pulses of 300 mmHg and 400 mmHg for 15 min at the
beginning of the dehydration process and the rest at atmospheric pressure, the kinetics of
osmotic dehydration was determined at 120 min. The fruit: solution ratio was 1: 4, using
solutions with concentrations of 40 ° Brix and 60 ° Brix. The organoleptic evaluation of
the pieces of osmodehydrated guayaba was determined using a 5-point hedonic scale. It
was determined that the concentration of the osmodeshitratante solution has significant
effects on the osmotic dehydration process, the concentration being 60ºBrix. And that the
IX
sample size plays a relevant role, better results were obtained by carrying the process
with vacuum pulse pressure than at atmospheric pressure.
Achieving the best results according to the statistical analysis of the factorial statistical
design, in the variation of mass 29,334% for a pressure application of 400 mmHg,
concentration 60 ° Brix and sample size of 1 cm. Maximum water variation 30.074% at a
pressure of 400 mmHg, concentration 60 ° Brix and sample size of 1 cm. Variable Solids
Solids maximum 6,108% at a pressure of 400 mmHg, concentration 60 ° Brix and sample
size of 1 cm. Obtaining greater maximum diffusivity value of 2.82x10-9m2 / s at a
pressure application of 400 mmHg, concentration 40 ° Brix and sample size of 2 cm, The
physicochemical characteristics of the osmodehydrated product, reported: Ashes 2.64%,
Fat 0.62, Proteins 2.52, Fiber 18.44, Carbohydrates 67.38, Kcal Energy 322.06. Sensory
analysis the characteristic that achieved the highest value was taste with 4.8 that is
between good and very good. Concluding hat the sample size, pressure and concentration
of the osmodehydrating solution, are highly significant in the osmodehydration process,
in addition to preserving the physicochemical characteristics and improving the sensory
quality.
Keywords: Osmotic Dehydration, Effective Diffusivity, Vacuum Pulses, Guava.
X
XI
INDICE
DEDICATORIA ................................................................................................................. II
AGRADECIMIENTO....................................................................................................... IV
PRESENTACIÓN ...............................................................................................................V
RESUMEN ........................................................................................................................ VI
ABSTRACT ....................................................................................................................VIII
INDICE ............................................................................................................................. XI
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................. XVII
ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................. XVIII
INDICE DE GRÁFICAS ............................................................................................... XIX
CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIÓN ........................... 1
1.1. DATOS NOMINALES DE LA INVESTIGACIÓN .......................................... 1
1.1.1. Título de la investigación. ....................................................................................... 1
1.1.2. Área en la que se suscribe. ...................................................................................... 1
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 1
1.3. HIPÓTESIS. .......................................................................................................... 2
1.4. OBJETIVOS .......................................................................................................... 2
1.4.1. Objetivo general. ..................................................................................................... 2
1.4.2. Objetivos específicos. ............................................................................................. 2
XII
1.5. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................. 3
1.5.1. Justificación socio-económica. ............................................................................... 3
1.5.2. Justificación tecnológica. ........................................................................................ 3
1.6. ALCANCE DEL ESTUDIO................................................................................. 4
1.7. UNIDAD DE ESTUDIO ....................................................................................... 4
1.8. ANÁLISIS DE VARIABLES ............................................................................... 4
A. Variables independientes. ....................................................................................... 4
B. Variable dependiente. ............................................................................................. 5
C. Parámetros de trabajo. ............................................................................................. 5
1.9. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................. 6
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 7
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO .................................................................................. 9
2.1. ANTECEDENTES ................................................................................................ 9
2.2. ASPECTOS GENERALES DE LA GUAYABA ............................................. 13
2.2.1. Clasificación taxonómica de la guayaba. .............................................................. 13
2.2.2. Especies. Unas cien especies, incluyendo: ........................................................... 14
2.2.3. Etimología. ............................................................................................................ 14
2.2.4. Sinonimia .............................................................................................................. 14
2.2.5. Nombres comunes de la especie. .......................................................................... 14
2.2.6. Descripción botánica de la guayaba. ..................................................................... 15
XIII
2.2.7. Ciclo de cosecha. .................................................................................................. 17
2.2.8. Composición y valor nutrimental de la guayaba (Psidium Guajava L.). .............. 17
2.3. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA .................................................................. 19
2.3.1. Deshidratación en alimentos. ................................................................................ 19
2.3.2. Deshidratación osmótica de frutas. ....................................................................... 20
2.3.3. Factores que afectan el proceso de deshidratación osmótica. ............................... 21
A. Características de la materia prima. .............................................................................. 21
B. Geometría y tamaño del producto. ................................................................................ 21
C. Tipo de agente osmótico. .............................................................................................. 22
D. Presión de trabajo. ......................................................................................................... 23
E. Temperatura de trabajo. ................................................................................................ 23
F. Agitación de la solución osmótica. ............................................................................... 24
G. Relación solución – fruto. ............................................................................................. 24
H. Concentración del agente osmótico. ............................................................................. 25
2.3.4. Impregnación al vacío. .......................................................................................... 25
2.3.5. Mecanismo hidrodinámico. ................................................................................... 26
2.3.6. Deshidratación osmótica con pulsos de vacío. ..................................................... 27
2.3.7. Cinética de deshidratación osmótica. .................................................................... 28
2.3.8. Transferencia de masa........................................................................................... 29
A. Clasificación general de la transferencia de masa. ....................................................... 29
B. Modelos matemáticos de transferencia de masa. .......................................................... 30
2.3.9. Difusión................................................................................................................. 33
A. Difusión molecular........................................................................................................ 34
XIV
CAPITULO III: PLANTEAMIENTO EXPERIMENTAL .............................................. 35
3.1. MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO ...................................... 35
3.1.1. Material de origen biológico. ................................................................................ 35
3.1.2. Materiales y equipos de laboratorio. ..................................................................... 35
A. Materiales. ............................................................................................................. 35
B. Equipos. ................................................................................................................ 35
3.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ......................................................... 37
3.2.1. Procedimiento experimental para la deshidratación osmótica de guayabas. ........ 38
A. Selección y clasificación: .............................................................................................. 38
B. Lavado: ......................................................................................................................... 38
C. Eliminación de pepas, pelado y picado: ........................................................................ 38
D. Preparación del jarabe. .................................................................................................. 39
E. Inmersión en jarabe. (Ósmosis): ................................................................................... 39
F. Muestreo. ...................................................................................................................... 41
3.2.2. Determinación de Humedad. ................................................................................ 42
3.2.3. Determinación de contenido de solidos solubles .................................................. 42
3.2.4. Determinación de la variación de masa. ............................................................... 43
3.2.5. Determinación de la variación de agua y solidos solubles. .................................. 44
3.2.6. Determinación del coeficiente de difusividad efectiva en Guayaba. .................... 45
3.2.7. Análisis sensorial. ................................................................................................. 49
3.3. MÉTODO O DISEÑO EXPERIMENTAL. ..................................................... 51
A. Variables independientes. ..................................................................................... 51
XV
B. Variables dependientes. ........................................................................................ 52
ETAPA I ............................................................................................................................... 52
Determinación del número de experimentos para pruebas con presión atmosférica (570
mmHg). ................................................................................................................................. 52
ETAPA 2. Determinación del número de experimentos para pruebas aplicadas con presión
de vacío. ................................................................................................................................ 53
CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIONES. ...................................................... 55
4.1. CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LA GUAYABA
DETERMINACIÓN DE VARIACIÓN DE MASA ..................................................... 55
4.1.1. Variación de masa para deshidratación osmótica a presión atmosférica (570 mmHg). 55
4.1.2. Variación de masa para deshidratación osmótica a presión de vacío. ........................... 57
4.2. DETERMINACIÓN DE VARIACIÓN DE AGUA .............................................. 61
4.2.1. Variación de agua para deshidratación osmótica a presión atmosférica 570 mmHg. ... 61
4.2.2. Variación de agua para deshidratación osmótica a presión de vacío. ........................... 63
4.3. DETERMINACION VARIACION DE SOLIDOS SOLUBLES ........................ 68
4.3.1. Variación de solidos solubles para deshidratación osmótica a presión atmosférica 570
mmHg……………………………………………………………………………………… 68
4.3.2. Variación de solidos solubles para deshidratación osmótica a presión de vacío ........... 70
4.4. COEFICIENTE DE DIFUSIVIDAD DE LA GUAYABA ................................... 73
4.4.1. Coeficiente de difusividad efectiva a presión atmosférica 570 mmHg. ......................... 73
4.4.2. Coeficiente de difusividad efectiva a presión de vacío. ................................................. 75
XVI
4.5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA GUAYABA ANTES Y DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO. ........................................................................................................... 77
4.5.1. Composición Química Proximal de la guayaba fresca antes del tratamiento. ............... 77
4.5.2. Composición Química Proximal de la guayaba después del tratamiento de
osmodeshidratación. ................................................................................................................. 78
ANÁLISIS SENSORIAL DE GUAYABA OSMODESHIDRATADA .......................... 79
VIDA ÚTIL SENSORIAL……………………………………………………………… 82
CONCLUSIONES ............................................................................................................ 83
RECOMENDACIONES ................................................................................................... 85
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................... 86
ANEXOS........................................................................................................................... 90
XVII
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Diagrama del algoritmo de la investigación. .................................................................. 6
Figura 2. Fruto inmaduro de guayaba ........................................................................................... 13
Figura 3. Frutos maduros de guayaba. .......................................................................................... 17
Figura 4 .Diagrama de flujo del procedimiento experimental para la deshidratación osmótica y
aplicación de pulso de vacío de la guayaba. ................................................................................. 37
Figura 5. Selección de guayabas. .................................................................................................. 38
Figura 6. Preparación del jarabe para DO. .................................................................................... 39
Figura 7. Inmersión en jarabe con parámetros según nro. De prueba. .......................................... 40
Figura 8. Equipo de Deshidratación osmótica con bomba de vacío. ............................................ 40
Figura 9. Muestreo de guayabas según su tratamiento. ................................................................ 41
Figura 10.Acondicionamiento de la muestra para la medición de los grados °Brix. .................... 41
Figura 11. Análisis sensorial de la guayaba osmodeshidratada. ................................................... 51
Figura 12. Diagrama de Pareto para variación de masa. ............................................................... 56
Figura 13. Diagrama de Pareto para variación de masa. ............................................................... 60
Figura 14. Diagrama de Pareto de variación de agua. .................................................................. 63
Figura 15. Diagrama de Pareto para variación de agua. ............................................................... 66
Figura 16. Diagrama de Pareto para variación solido soluble. .................................................... 69
Figura 17. Diagrama de Pareto para variación solido soluble. ..................................................... 72
Figura 18. Diagrama de Pareto para Difusividad Efectiva. .......................................................... 74
Figura 19. Diagrama de Pareto para difusividad efectiva ............................................................. 76
XVIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Clasificación taxonómica de ¨Psidium guajava L.¨ ......................................................... 13
Tabla 2 Composición química de guayaba (Wenkam y Miller, 1965) ......................................... 18
Tabla 3 Escala hedónica de cinco puntos de categorización ........................................................ 50
Tabla 4 Matriz del Diseño para la etapa I ..................................................................................... 53
Tabla 5 Matriz de Diseño para etapa II ......................................................................................... 54
Tabla 6 Composición Química guayaba en base húmeda ............................................................ 77
Tabla 7 Composición Química guayaba en base seca .................................................................. 78
Tabla 8 Porcentajes de grado de aceptabilidad en respuesta a 25 jueces mujeres ....................... .82
Tabla 9 Porcentajes de grado de aceptabilidad en respuesta a 25 jueces hombres ....................... 82
XIX
INDICE DE GRÁFICAS
Gráfico 1. Variación de masa (ΔM) en función del tiempo para guayaba a diferentes
concentraciones y tamaño. ............................................................................................................ 55
Grafico 2. Variación de masa (ΔM) en función del tiempo para guayaba a diferentes presiones de
vacío, concentraciones y tamaño. ................................................................................................. 57
Grafico 3. Variación de agua (ΔMw) en función del tiempo para guayaba a diferentes,
concentraciones y tamaño. ............................................................................................................ 61
Grafico 4. Variación de agua (ΔMw) en función del tiempo para guayaba a diferentes presiones
de vacío, concentraciones y tamaño. ............................................................................................. 64
Gráfico 5. Variación solidos solubles (ΔMs) en función del tiempo para guayaba a diferentes
concentraciones y tamaño. ............................................................................................................ 68
Grafico 6. Variación solidos solubles (ΔMs) en función del tiempo para guayaba a diferentes
presiones de vacío, concentraciones y tamaño. ............................................................................ 70
Grafica 7: Valores promedio de las características sensoriales de la guayaba
osmodeshidratada………………………………………………………………………………...80
1
CAPITULO I: ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACIÓN
1.1. DATOS NOMINALES DE LA INVESTIGACIÓN
1.1.1. Título de la investigación. “EVALUACIÓN DE LA CINÉTICA DE LA
DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LA GUAYABA (Psidium
guajava L.) PARA ALARGAR SU VIDA ÚTIL Y MEJORAR LAS
CARACTERÍSTICAS SENSORIALES”
1.1.2. Área en la que se suscribe. Se suscribe dentro del área de Deshidratación
osmótica Conservación de frutas-Ingeniería Química.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Se desconoce cómo influyen la concentración de la solución, la presión y el tamaño de
muestra sobre la cinética del proceso de deshidratación osmótica de la Guayaba (Psidium
guajava L.) y de qué manera influye la presión atmosférica en comparación con la
presión de vacío en el proceso de deshidratación osmótica de la guayaba.
La deshidratación osmótica (DO) es una técnica de concentración de sólidos (o remoción
de agua) que consiste en sumergir frutas o verduras, trozadas o enteras, en una solución
hipertónica compuesta por azúcares, NaCl, maltodextrinas y otros solutos capaces de
generar una presión osmótica alta, en este caso se aplicará presión al vacío ya que bajo
condiciones de vacío aumenta la ganancia de sólidos, posiblemente porque se liberan
gases atrapados en el tejido, dejando el espacio libre para los solutos (Hawkes y Flink,
1978), junto a ello se evaluará la influencia de la concentración de la solución
osmodeshidratante y el tamaño de muestra específicamente en la guayaba(psidium
guajava I) ; la cual se desconoce.
2
1.3. HIPÓTESIS.
La concentración de la solución osmodeshidratante, presión de vacío y tamaño de
muestra influirán de manera significativa en la deshidratación osmótica de la guayaba
(Psidium guajava L.) sobre la pérdida de agua, pérdida de masa y ganancia de sólidos,
acelerando la velocidad de deshidratación osmótica, y alargando su vida útil. Se obtendrá
valores del coeficiente de difusividad efectiva, y un producto con características
organolépticas y fisicoquímicas aceptables.
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. Objetivo general.
Evaluar la cinética de la deshidratación osmótica de la guayaba (Psidium
guajava L.) Para alargar su vida útil y mejorar las características
sensoriales.
1.4.2. Objetivos específicos.
Determinar la cinética de deshidratación osmótica de la guayaba en
respuesta a los factores de estudio: presión de vacío, concentración de la
solución y tamaño de muestra.
Analizar y determinar de qué manera influirá la presión atmosférica y la
presión de vacío en los procesos de deshidratación osmótica de la guayaba.
Obtener los coeficientes de difusividad efectiva, aplicando las ecuaciones
formuladas para el modelo de mecanismo hidrodinámico.
Evaluar las características fisicoquímicas antes y después del tratamiento
de deshidratación osmótica de la guayaba y las características sensoriales
de la guayaba osmodeshidratada. (Psidium guajava L.).
3
1.5. JUSTIFICACIÓN
El presente estudio tiene una importancia técnica y práctica, se basa en el control de la
concentración de la solución, tamaño de muestra y presión de vacío en la deshidratación
osmótica de la guayaba (Psidium guajava L.).
La guayaba es una fruta de gran importancia a escala nacional, debido a sus niveles de
producción y su valor nutricional, sin embargo su alto contenido de humedad hace que
sea una fruta altamente perecedera, por lo que se hace necesario someterla a procesos de
conservación, la forma en que se va a realizar la deshidratación osmótica a presión
atmosférica y presión de vacío es sencilla pero a la vez es bastante observativa para
analizar el comportamiento e influencia de los parámetros en estudio.
1.5.1. Justificación socio-económica.
Actualmente las empresas peruanas que exportan frutas deshidratadas usan el
proceso de deshidratación lo cual se da entre 5 a 6 horas aproximadamente y es por ello
que se ha tenido en cuenta esta alternativa como una etapa previa al secado para así de
esta manera disminuir este tiempo en dicho proceso e incrementar la productividad en las
empresas y cumplir con los requerimientos de los clientes exportadores.
1.5.2. Justificación tecnológica.
En este trabajo nos referiremos a la técnica de la deshidratación como método de
conservación, que quizás sea el sistema más efectivo para preservar la fruta, el cual
consiste en extraer la humedad de la guayaba, a través de la deshidratación osmótica. Ésta
tecnología ha permitido que se obtengan resultados muy interesantes en la calidad del
producto final y es el motivo por el cual se estudiará.
4
1.6. ALCANCE DEL ESTUDIO
El presente trabajo de investigación se desarrolló en Laboratorio de Análisis Instrumental
de departamento académico de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de San
Agustín; en el presente trabajo de investigación se va determinar la cinética de
deshidratación osmótica de la guayaba en respuesta a los factores de estudio: presión de
vacío, concentración de la solución y tamaño de muestra.
1.7. UNIDAD DE ESTUDIO
Guayabas (Psidium guajava L.).
Procedencia: Mercado San Camilo-Cercado-Arequipa.
1.8. ANÁLISIS DE VARIABLES
Existen estudios de las principales variables que producen efecto sobre la deshidratación
osmótica, específicamente sobre la cinética de transferencia de materia, entre ellas
destacan las propias del producto como composición, tamaño, forma, presencia de piel,
pre tratamientos previos, y de la solución osmótica como temperatura, concentración,
naturaleza del agente osmótico, presión de trabajo, razón alimento-solución, tiempo y
agitación (Lerici, 1995) y (Giraldo, 2004)
El objetivo de este trabajo fue determinar la cinética de proceso de la deshidratación
osmótica de la Guayaba (Psidium guajava L.) y evaluar la influencia de la presión,
concentración y tamaño de muestra, sobre la cinética de deshidratación osmótica de la
guayaba.
A. Variables independientes.
Presión (mmHg).
Concentración de la solución (%).
Tamaño de muestra (cm).
5
B. Variable dependiente.
Variación de masa.
Variación de agua.
Variación de solidos solubles.
Coeficiente de difusión efectiva en la guayaba osmodeshidratada.
Características fisicoquímicas de la guayaba osmodeshidratada.
Características sensoriales de la guayaba osmodeshidratada.
C. Parámetros de trabajo.
Temperatura ambiente en la ciudad de Arequipa.
6
1.9. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Figura 1. Diagrama del algoritmo de la investigación.
Fuente: Elaboración propia.
Acondicionamiento
Selección del diseño
Proceso de deshidratación osmótica
Variables
significativas Eliminación de variables
Análisis y Evaluación de
Resultados
Elaboración del informe
Final
Materia Prima
7
INTRODUCCIÓN
La guayaba (Psidium guajava L.), en los últimos años, ha despertado interés por
manejarla a nivel comercial utilizando variedades mejoradas con frutos de buen tamaño y
excelentes rendimientos
La guayaba está clasificada como uno de los frutos más conocidos y estimados en la
mayor parte del mundo. La producción mundial de guayaba es de alrededor de 1.2
millones de toneladas, la India y Pakistán aportan el 50%, México produce el 25% y el
resto lo aportan otros países como Colombia, Egipto y Brasil. Sin embargo en Perú se
cultiva en zonas como San Martín, Loreto, Huánuco, Junín, Lima, Cusco y Arequipa.
Los historiadores se contradicen en sus escritos respecto al probable origen de la planta;
sin embargo, la ubican en el área comprendida entre México y Perú (De Candolle A.
1967). En tumbas precolombinas de la cultura Chilca, Perú (5700 – 3000 a.C.) se
encontraron semillas de guayaba conjuntamente con la de otras plantas cultivadas (Brack
E.2004.). El guayabo se ha extendido ampliamente en todas las áreas tropicales y
subtropicales del mundo porque prospera en variedad de suelos, se propaga fácilmente, y
dan frutos relativamente rápido (Taylor L. Guava.2004). El tiempo que transcurre desde
la emergencia de la flor hasta la maduración del fruto es de 5 a 6 meses, lo cual depende
del clima y del material genético (Ruehle G, 2000).
Los problemas de almacenamiento y tratamiento de alimentos persisten, lo cual obliga a
buscar nuevos métodos de conservación que permitan conservar las propiedades
fisicoquímicas de los alimentos en especial de las frutas tropicales; con tecnologías
relativamente sencillas con bajos montos de inversión. La deshidratación osmótica ha
cobrado gran interés debido a que aplicada como un pre-tratamiento en los procesos
8
tradicionales de conservación, mejora la calidad organoléptica del producto final con un
bajo consumo de energía.
Hasta donde fue posible consultar no existe ningún reporte del efecto de la presión de
vacío, presión atmosférica, tamaño de muestra y concentración de la solución
osmodeshidratante sobre la deshidratación osmótica de la Guayaba (Psidium guajava L.).
Es por ello que surgió el interés de estudiar cómo afecta estos factores en la
deshidratación osmótica de la guayaba (Psidium guajava L.).
9
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES
TRATAMIENTOS APLICADOS A GUAYABA
El almacenamiento a una temperatura de 0-10°G extiende su vida de anaquel a 2
semanas. El almacenamiento a 0°C reduce su descomposición, pero causó daños por
congelamiento a la pulpa, además de su obscurecimiento (Yusof y Mohamed, 1987).
Una selección de guayabas verdes fueron recubiertas por una capa de emulsión a base de
cera y celulosa, a la que se le agregó hidroxipropil celulosa a dos diferentes
concentraciones, 2 y 4%. Las frutas tratadas alargaron su vida de anaquel, dependiendo
de la concentración de hidroxipropil celulosa de 2 a 4 y de 4 a 5 días más que las frutas
control en las colectadas en verano e invierno respectivamente. No obstante, las frutas no
desarrollaron mucho color y tenían una baja concentración de sólidos solubles y se
obscurecieron en su superficie más rápido que las frutas control (McGuire y Hallman,
1995).
Al ser sumergida guayaba en un tratamiento de agua a 46°C por un tiempo de 35 min, se
inhibieron los típicos procesos de ablandamiento, se incrementó la dulzura, basados en
los sólidos solubles, e inhibiendo el desarrollo de color, Este tratamiento logró alargar su
vida de anaquel dos días más al ser comparado con las frutas control.
El tratamiento de calor, también incrementó la susceptibilidad al daño por frío y pérdida
de peso durante el almacenamiento. Al sumergir por 90 minutos guayabas recubiertas por
una capa de cera, se inhibió el porcentaje de guayabas contaminadas en las frutas no
maduras, pero causó que la fruta se conservara verde. Estas frutas presentaron una baja
concentración de acidez y sólidos solubles, y no maduraron de forma normal (McGuirre,
1997).
10
Aunque el tratamiento de calor no tuvo un efecto apreciable en el porcentaje de frutas
descompuestas, la combinación de tratamiento de calor, con una capa de cera incrementó
el porcentaje de frutas sin madurar a 45%. Sin embargo, el autor llegó a la conclusión de
que, sumergir las guayabas en agua caliente (46° C) y posteriormente cubrirlas con una
capa de cera, fue particularmente dañino, ya que, en el almacenamiento a 20° C, los
niveles de O2 permanecieron bajos y los niveles de CO2 no se desarrollaron de forma
normal, interfiriendo con la maduración. Estas condiciones se mejoran si las guayabas se
reacondicionaban, después de siete días a una temperatura de 12° C (McGuirre, 1997).
Una muestra de guayabas variedad “Pedro Sato” fueron tratadas con 100, 300 y 900 ml
de 1-metil ciclopropano (1-MCP), considerado un inhibidor de producción de etileno en
frutas, por 3, 6 y 12 h. Toda la fruta tratada logró alargar su vida de anaquel al ser
almacenada a una temperatura de 25° C, 1-MCP fue relacionado directamente con la
concentración y tiempo de exposición (Bassetto et a/. 2005).
Sin embargo, las muestras tratadas con 100 y 300 ml con tiempo de exposición de 3h fue
insuficiente para retardar el proceso de maduración, extendiendo el periodo de
almacenamiento, solo por un día en relación a las frutas no tratadas. El tratamiento
aplicando 900 ml de 1-MCP durante 6 y 12 h fue considerado excesivamente alto, ya que
la mayoría de estas frutas no maduraron. El mejor tratamiento, resultó ser el de 300 ml de
6 y 12 h de exposición, alargando la vida de anaquel por dos y cuatro días,
respectivamente (Bassetto et aLf 2005).
Jacomino et al. (2001), estudió guayabas variedad Kumagai empacadas con diferentes
materiales plásticos y almacenadas a 10° C con humedad relativa de 85- 90%. Los
empaques a estudiar fueron: multicapa a base de poliolefina con permeabilidad selectiva
11
(PSP), de polietileno de baja densidad (LDPE), de polietileno de baja densidad con
incorporación mineral (LDPEm) y de polietileno sensible al calor (SHR) y finalmente
guayabas control sin empaque.
Ellos encontraron que la fruta envuelta con plástico LDPE, presentó la más baja
permeabilidad a 02 y C02, con lo que se produjo anaerobiosis y alta concentración de
CO2 dentro de los paquetes que contenían la fruta, promoviendo disturbios fisiológicos y
cambios en el sabor de la fruta. El empaque SHR, fue el más permeable al CO2, y
presentó una alta permeabilidad al 0 2, lo cual modificó ligeramente la atmósfera interna
de los paquetes, estas frutas mostraron menor calidad que las frutas control, posiblemente
por el calor producido durante el encogimiento de la película Jacomino et al., 2001).
El empaque LDPEm, presentó menos permeabilidad al C02 y poca al oxígeno,
provocando una atmósfera con 3% de 0 2 y 4.5% de C02, las guayabas almacenadas con
este empaque conservaron su color natural y la firmeza de la pulpa, conveniente para el
consumo por arriba de los 14 días. Los empaques PSP tuvieron la mayor permeabilidad al
oxígeno, pero la mitad de la permeabilidad al C 02 de los empaques LDPEm,
promoviendo una atmósfera de 0.5% de 0 2 y 4.5% de C 02 dentro de los paquetes, estas
frutas conservaron sus características fisicoquímicas por encima de los 21 días, al ser
comparadas con las frutas control, que duraron siete días bajo la misma temperatura de
almacenamiento (Jacomino et al., 2001).
Guayabas (var. Pedro Sato), en la fase de color verde, se almacenaron a 8 °C y 85-95% de
humedad relativa durante 49 días. Las muestras se trataron con una solución de cloruro de
calcio 2% (p/v). Tanto las frutas con calcio como sin calcio se empaquetaron y se sellaron
individualmente en dos diferentes paquetes de atmósferas modificadas (Cryovac PD-900
12
y Cryovac PD-961). Otras frutas sin tratamiento se monitorearon como frutas testigo. Las
frutas empacadas mostraron una proporción más baja de pérdida de peso que las frutas
control. La degradación de ácido ascórbico fue la misma para las frutas con calcio que
para las frutas control. Sin embargo las frutas envueltas con la película PD-900 retuvieron
más ácido ascòrbico. Las frutas sin empaquetar no eran aptas para consumo a partir de las
semanas semanas debido al ataque fúngico. A las seis semanas, sólo las frutas
empaquetadas con película PD-900 eran apropiadas para el consumo (Yamashita y de
Toledo, 2001 )
Mello et al. (2005) aplicaron diferentes concentraciones de cal al suelo en el que
sembraron árboles de guayaba variedad Paluma y evaluaron los cambios fisicoquímicos
de la dosis aplicada en los frutos de guayaba después de haber sido cosechadas. Los
tratamientos consistieron en dosis de 0, 1.85, 3.79, 5.56 y 7.41 t/ha, aplicados en agosto
de 1999. Evaluaron el contenido de calcio en las hojas en tiempo de floración.
La aplicación de la cal antes de la plantación de los árboles guayaba no afectó las
características físicas de las frutas, sin embargo la pérdida de materia fresca fue menor y
la firmeza mayor en las frutas con concentraciones de calcio cerca de 0.99 g/kg.
13
2.2. ASPECTOS GENERALES DE LA GUAYABA
2.2.1. Clasificación taxonómica de la guayaba.
Tabla 1 Clasificación taxonómica de ¨Psidium guajava L.¨
CLASIFICACIÓN
CIENTÍFICA
ESPECIE
Reino Plantae
Sub. reino Espermatophyta
División Angiosperma
Orden Myrtales
Género Psidium
Especie Guajava
Descriptor Lineo (L.)
Familia Mirtáceas
Fuente: Rivera Erika, 2003.
Figura 2. Fruto inmaduro de guayaba
Fuente: creativecommons.org
14
2.2.2. Especies. Unas cien especies, incluyendo:
La guayaba fresa: Psidium cattleianum
El guayabo de Costa Rica: Psidium friedrichsthalium
La guayaba manzana: Psidium guajava
Guayabo de guinea: Psidium guineense
La guayaba cattley: Psidium cattleianum
Guayaba de la montaña: Psidium montanum
2.2.3. Etimología.
Psidium: nombre genérico que proviene del latín y significa “granada”.
2.2.4. Sinonimia
Cuiavus Trew (1754).
Guajava Mill. (1754).
Guayaba Noronha (1790), nom. inval.
Calyptropsidium O. Berg (1856).
Mitropsidium Burret (1941).
Corynemyrtus (Kiaersk.) Mattos (1963).
2.2.5. Nombres comunes de la especie.
La Psidium guajava L. (Guayaba) posee distintos nombres en varios países: guava
(Belice, inglés), banziro (Brasil, portugués), bui (México, zapoteca), dijamboe (Brasil),
enandi (Mexico, purhé), guayaba (Perú, Colombia, Costa Rica, Cuba, El Salvador,
Guatemala, Honduras, México, Nicaragua, Panamá, español), guaibasin (México, mayo),
pata (México, tzotzil), pehui (México, zapoteca), pichi (Guatemala, México; maya), pox
(México, mixe), vayevavxite (México, huichol) (Rivera, 2003).
15
2.2.6. Descripción botánica de la guayaba.
La guayaba se encuentra en muchos países tropicales y subtropicales del mundo, pero su
origen es de América Central. El gran interés de la guayaba es por su alto contenido de
vitaminas y por ello muy explotada comercialmente. Ha sido reportado que la guayaba es
originaria de México y Perú y cuando los españoles llegaron la introdujeron a países
tropicales y subtropicales, llegando a ser especialmente importante en la India (Yusof,
1993).
Botánicamente, la fruta es una baya, ésta puede ser redonda, ovalada o en forma de pera.
Tiene de 2 a 8 cm de diámetro y pesa de 50 a 500 g. El color de la cáscara de la fruta
madura usualmente es amarillo, y el color de la pulpa puede ser blanco, rosa, amarillo,
salmón o carmín. Algunas son con pulpa gruesa, con pocas semillas en su cavidad
central, y otras con una pulpa delgada con numerosas semillas incrustadas en la pulpa
(Jagtiani etai, 1988).
Existen muchas variaciones en cuanto a los tamaños de los frutos, ya que estos se
presentan desde grandes de talla mayor a una naranja hasta aquellos pequeños como una
ciruela, de colores de pulpa rosada intensa, naranja, blanca y sus intermedios.
En el mundo existe una amplia diversidad de variedades. En los Estados Unidos de
Norteamérica, se cultivan actualmente cuatro variedades: Supreme (pulpa blanca),
Redland (pulpa roja), Blitch y Patillo (pulpa rosa) Miami Red (pulpa roja), Miami White
(pulpa blanca) Red Indian (pulpa roja) y Rubí (pulpa roja) e híbridos para obtener
variedades mejoradas, tales como Rubí Supreme y Webber supreme ( Malo y Cambell,
1972; SAGARPA, 1996).
16
La fruta es comercializada industrialmente por sus cualidades nutritivas. Es
comercializada en forma natural o procesada como jalea.
En Perú se cultiva en zonas como San Martín, Loreto, Huánuco, Junín, Lima, Cusco y
Arequipa.
Posee gran cantidad de fibra y vitamina C (hasta 60 mg). Es un fruto pobre en calorías, se
le atribuyen propiedades medicinales, algunos estudios muestran a las hojas como
astringentes y antidiarreicas y útiles en casos de afecciones estomacales- El fruto es útil
para tratar afecciones respiratorias y diarreas. La corteza del árbol se usa como
antiséptico y para tratar la artritis.
En cuanto a su actividad respiratoria, se ha observado un comportamiento variado
(climatérico o no climatérico). Esto parece estar asociado con la variedad, y constituye un
asunto divergente para los autores. Algunos autores la clasifican como un fruto no
climatérico, pero la mayoría coincide con el comportamiento climatérico (Akamine y
Goo, 1979; Brown y Willis, 1983; Mercado etai, 1998).
Comparada con otras frutas, la guayaba ha sido muy limitada en su uso industrial. En los
años 50’s y 60’s grandes firmas comerciales la utilizaron para hacer jaleas, lo cual fue
muy popular en Hawaii y en la India. Algunos de sus usos más frecuentes son
(Morton,1987):
Consumo en fresco
Conservas (jaleas, mermeladas, miel y ate)
Jugos y helados
Vinos
Bebidas refrescantes
17
Dulces combinada con queso y mantequilla
Polvo como saborizante
Figura 3. Frutos maduros de guayaba.
Fuente: Bonilla, 1992.
2.2.7. Ciclo de cosecha.
Por injerto, la planta puede iniciar la producción a los 6 meses después del
trasplante. En general una planta puede producir hasta 100 frutas y se va aumentando en
forma gradual hasta el quinto año, con una producción de 50 frutas por árbol. En la
Península de Nicoya un promedio aceptable es la producción de 1 kilogramo por árbol
por semana. Se debe cosechar en cuanto haya alcanzado la madurez fisiológica, lo cual se
nota cuando cambia de color externo, del verde oscuro a verde claro y alcanza unos 10.5
grados brix (Salazar et al., 2007).
2.2.8. Composición y valor nutrimental de la guayaba (Psidium Guajava L.).
La composición química de la guayaba es mostrada en la tabla 2. Como en
muchas frutas, el contenido de humedad es grande (84%); el contenido energético es
relativamente alto; la cantidad de grasa y de proteínas es bajo (0.1 y 0.28%,
respectivamente). Los carbohidratos son los principales constituyentes de la guayaba con
el 14% del total de la fruta, de este 14% el 5.28 g son azúcares: sacarosa, fructosa y
18
glucosa. La fructosa es el azúcar predominante, constituyendo el 58.9%, seguido por
glucosa con el 35.7% y sacarosa con el 5.3%. La fibra y las cenizas, son
considerablemente altos, con valores de 2.38 g y 0.48 g por 100 g de fruta,
respectivamente (Wenkam y Miller, 1965)
Tabla 2 Composición química de guayaba (Wenkam y Miller, 1965)
Constituyente Contenido*
Humedad 84.35%
Proteína 0.28 g
Grasa 0.1 g
Carbohidratos 14.79 g
Fibra 2.38 g
Ceniza 0.48 g
Calcio 14.6 mg
Fósforo 15.5 mg
Vitamina A 0.09 ug
Tiamina 0.056 mg
Ácido nicotínico 1.28 mg
Vitamina C 100 – 275 mg
*por 100 g de porción comestible.
19
La porción comestible de la guayaba es muy alto debido a su relativamente bajo
contenido de semillas (1.6 a 4.4%). La guayaba es una excelente fuente de ácido
ascórbico. La cantidad varía con la zona geográfica, prácticas de horticultura, temporada
y cultivos. La cáscara y la pulpa externa contienen más cantidad de ácido ascórbico y
alcanza un máximo en la fruta verde que en la fruta totalmente madura. El contenido
empieza a declinar al madurar la fruta. También es buena fuente de ácido nicotínico,
fósforo y calcio. Otros constituyentes corno el hierro, vitamina A, tiamina y riboflavina
están presentes en cantidades pequeñas (ver tabla 2) (Yusof, 1993).
2.3. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA
La deshidratación osmótica se le conoce como la concentración de alimentos mediante la
inmersión del producto en una solución hipertónica ya sea azúcar como sacarosa y
fructosa, soluciones salinas, o solventes como etanol, glicerol, y sorbitol, que tienen una
presión osmótica mayor que la del alimento, el agua pasa de alimento a la solución
debido a la influencia del gradiente de la presión osmótica. (Brennan, 2008).
La deshidratación osmótica de alimentos incluye dos tipos de transferencia de masa: la
difusión del agua del alimento a la solución y la difusión de solutos de la solución al
alimento. En el primer tipo, la fuerza conductora de la transferencia de masa es la
diferencia de presión osmótica, mientras en la segunda es la diferencia de
concentraciones (Barbosa y Vega, 2000).
2.3.1. Deshidratación en alimentos.
La deshidratación es uno de los medios más efectivos de conservar alimentos y
productos agrícolas, habiéndose empleado por la humanidad desde tiempos
inmemoriales. Se entiende por deshidratación a la operación mediante la cual se elimina
total o parcialmente un líquido de las sustancias que lo contienen (Perry y col., 1992).
20
El principal objetivo de la deshidratación es extender la vida útil, gracias a la reducción
del contenido de humedad en los alimentos. Uno de los métodos más antiguos de
conservación de los alimentos es el secado solar, el secado por microondas, congelación
seguida de la liofilización, centrifugación, prensado y la osmodeshidratación, entre otras
(Pointing et al., 1966).
2.3.2. Deshidratación osmótica de frutas.
La deshidratación osmótica de frutas es un proceso mediante el cual un alimento
con buena consistencia, entero o fraccionado, es inmerso en una disolución azucarada o
con sal de elevada concentración en solutos, de manera que su presión osmótica sea
superior a la del alimento a deshidratar. El gradiente de presión osmótica provoca un flujo
de agua hacia la disolución, a la vez que los solutos de la disolución entran al alimento
por procesos de capilaridad. La diferencia de presión igualmente genera salida de
nutrientes como minerales y vitaminas hidrosolubles hacia la disolución.
La deshidratación osmótica también puede utilizarse como pre-tratamiento antes de otros
procesos como la congelación o el secado de frutas, mejorando significativamente las
propiedades del producto final.(Mugurama et al., 1987; Ilker y Szczesniak, 1990)
Una de las cualidades que se beneficiada es el aroma y el sabor porque se potencia el
contenido de azúcares y compuestos furánicos, piránicos y ésteres principalmente,
reteniéndose éstos en los tejidos, mientras que los compuestos carboxílicos y algunos
alcoholes se eliminan hacia la solución osmótica, debido probablemente a las diferentes
solubilidades de estos compuestos en el agua (Torreggiani et al., 2001).
21
2.3.3. Factores que afectan el proceso de deshidratación osmótica.
La transferencia de masa durante la deshidratación osmótica ocurre a través de las
membranas y paredes celulares. El estado de las membranas celulares puede variar de
parcialmente a totalmente permeable. Este fenómeno puede llevar a cambios
significativos en la arquitectura de los tejidos. Durante la remoción osmótica de agua de
los alimentos, el frente de deshidratación se mueve desde la superficie que está en
contacto con la solución hacia el centro. El esfuerzo osmótico asociado puede resultar en
la desintegración celular. La causa más probable del daño celular puede atribuirse a la
reducción de tamaño causada por la pérdida de agua durante la deshidratación osmótica,
resultando en la pérdida de contacto entre la membrana celular externa y la pared celular
(Rastogi et al., 2002).
A. Características de la materia prima.
La estructura y composición del alimento son de los factores más importantes que
afectan directamente la cinética de la deshidratación osmótica. Según se señala esto está
relacionado con el grado de madurez, la compactación de los tejidos, el contenido inicial
de los sólidos solubles e insolubles, los espacios intercelulares (poros), y la actividad
enzimática de la fruta (Giangiacomo et al., 1987).
B. Geometría y tamaño del producto.
El tamaño influye en la velocidad de deshidratación y en la absorción de solutos
puesto que la superficie por unidad de volumen se modifica para los diferentes tamaños.
En el caso de cubos o esferas al aumentar el lado o el radio, respectivamente, la superficie
por unidad de volumen disminuye y entonces, la pérdida de agua resulta inferior para
tamaños superiores. Lerici, et al.,(1985) encontraron que al aumentar la superficie por
22
unidad de volumen, la pérdida de agua aumenta hasta un máximo y luego decrece para
los diferentes tamaños mientras que los sólidos ganados aumentan. La disminución en la
pérdida de agua se atribuye a la formación de una capa superficial de solutos sobre el
producto que impide la difusión de agua hacia la solución, en el caso de soluciones muy
concentradas de soluto.
C. Tipo de agente osmótico.
Los más comúnmente usados son la sacarosa para frutas y el cloruro de sodio para
vegetales, pescados y carnes; si bien también distintas mezclas de solutos han sido
probados, otros agentes osmóticos pueden ser: glucosa, fructosa, dextrosa, lactosa,
maltosa, polisacáridos, maltodextrina, jarabes de almidón de maíz y sus mezclas. La
elección dependerá de varios factores tales como costo del soluto, compatibilidades
organolépticas con el producto terminado y preservación adicional otorgada por el soluto
al producto final y de la influencia del soluto sobre las características organolépticas del
producto tratado (Rahman y Perera, 1996).
En líneas generales, la solución osmótica debe tener una actividad acuosa baja, sabor
aceptable y compatible con el alimento deshidratado y con la dieta humana.
Habitualmente se usan soluciones de azúcares (sacarosa, glucosa, fructosa, jarabe de
maíz, sorbitol) para el procesamiento de frutas y soluciones de sales (NaCl, CaCl2) para
vegetales, carne y pescado. Además, la selección de un agente osmótico particular
depende de su costo, su peso molecular y las características del producto a deshidratar
(Osorio et al., 2007).
23
D. Presión de trabajo.
Durante el proceso de deshidratación osmótica (OD), la presión de trabajo puede
desempeñar un papel muy importante influyendo directamente en la cinética de transporte
de materia del mismo es importante señalar que la relevancia de esta variable va ligada a
la porosidad del producto a deshidratar en los últimos años, numerosos trabajos se han
centrado en analizar y comparar los resultados obtenidos de la deshidratación osmótica en
frutas, con el intento de mejorar la calidad de los productos deshidratados trabajando en
condiciones de presión atmosférica (OD), y de deshidratación osmótica de vacío (VOD).
Cuando se trabaja en condiciones de vacío, se observan cinéticas de transferencia de masa
más rápidas debidas a la actuación del mecanismo hidrodinámico que aumenta la
superficie de contacto de la fruta con la fase líquida externa (Fito y Pastor, 1994). El
problema que presenta el empleo de ésta técnica es el aumento del costo del equipo, sin
embargo, si se tiene en cuenta que el mecanismo hidrodinámico (HDM) es muy rápido y
sucede cuando se rompe el vacío del sistema se puede aplicar la técnica de deshidratación
osmótica, por pulsos de vacío (PVOD) que permite rentabilizar el uso del tanque vacío, al
utilizarlo solo el primer período corto del proceso (Fito y Chiralt, 1995). Los tiempos de
vacio aplicados fueron de 5, 10 y 15 minutos con vacíos de 50, 125 y 200 mbar., el vacío
a influido en la ganancia de sólidos por lo que recomienda trabajar con estas variables
(Ito y Valeriano, 2007)
E. Temperatura de trabajo.
Un incremento en la temperatura del proceso puede provocar un aumento de la
velocidad de transferencia de materia, tanto en lo que se refiere a la salida de agua como a
la entrada de sólidos solubles, no obstante la influencia de la temperatura no es uniforme
24
en cualquier intervalo; temperaturas comprendidas entre 20 y 40 °C son consideradas
como las más óptimas porque no afectan la integridad de los tejidos.
Por encima de estas temperaturas la desnaturalización y la pérdida de la actividad
biológica celular hacen el transporte mucho más rápido, pero tiene un efecto negativo
sobre la estructura del tejido de la fruta y por tanto sobre su textura, así como sobre el
sabor y el aroma ( Barat, 1998).
F. Agitación de la solución osmótica.
La agitación periódica al sistema también produce un importante aumento en la
velocidad de deshidratación. A medida que avanza el tiempo de contacto del producto
con el jarabe, ésta se va rodeando de su propia agua, la cual se va difundiendo lentamente
por el jarabe concentrado. Al estar rodeada de agua el producto, la diferencia de
concentraciones entre el jarabe y la pared celular se hace menor, con lo que también se
disminuye la velocidad de salida de agua. Si el sistema es agitado, el agua que ha salido
es retirada del contacto y vecindario de la pared y es reemplazada por jarabe concentrado
que permite el nuevo establecimiento de una alta diferencia de concentración entre el
interior del producto y el jarabe. Esto permite entonces el aumento de la velocidad de
deshidratación (Maestelli, 1997)
G. Relación solución – fruto.
La relación solución osmótica: fruto expresa la cantidad de solución requerida por
unidad de peso del fruto a procesar, cuando se sumerge el fruto en la solución, éste va
perdiendo agua de manera progresiva y a una velocidad directamente proporcional al
nivel de concentración de la solución. El agua, por tanto, diluye la solución osmótica a la
25
misma velocidad con que fluye desde el alimento. Esto provoca un descenso muy
pronunciado de la fuerza osmótica (Suca, 2007).
H. Concentración del agente osmótico.
En los productos osmóticamente deshidratados la concentración de las
disoluciones osmóticas utilizadas juegan un papel muy importante en la velocidad del
proceso de deshidratación, ya que define la fuerza impulsora para la transferencia de
materia, de igual forma la distinta viscosidad de la disolución y de la fase líquida del
alimento que va aumentando con el tiempo del proceso tiene un efecto importante en la
velocidad del transporte (Talens, et. al., 2000). En cuanto a la cinética, se ha demostrado
que la pérdida de agua en frutas sometidas a deshidratación osmótica aumentan al
incrementarse la concentración de solutos en la solución osmótica, siendo las soluciones
entre 50 y 70 ºBrix las de mayor utilización ( Rodríguez, et. al., 2003).
El uso de disoluciones de diferente concentración da lugar al desarrollo de diferentes
perfiles de concentración en el tejido de las frutas (Albors, 2002). Cuando se tienen
grandes fuerzas impulsoras, los tiempos de proceso son más cortos (se acelera la pérdida
de agua y la ganancia de solutos) y las células superficiales de la muestra se deshidratan
en gran proporción con respecto a las demás capas internas de células del tejido
permanecen prácticamente sin alteración, por el contrario en condiciones más suaves, una
parte mayor del tejido queda afectada, pero en menor intensidad (Pérez, 2003).
2.3.4. Impregnación al vacío.
La impregnación al vacío es una técnica de procesamiento basado en la difusión.
Durante la impregnación al vacío la trasferencia de masa, se produce como un resultado
de la diferencia inducida mecánicamente en la presión. El proceso consta de dos etapas:
26
la fase de la reducción de presión al vacío y la fase de la presión atmosférica. La
impregnación del material se produce como consecuencia de dos fenómenos: mecanismo
hidrodinámico (HDM) y los fenómenos de deformación – relajación (DRP) que conducen
al llenado de capilares intracelulares. La técnica de impregnación al vacío no requiere el
uso de soluciones hipertónicas, el proceso es eficiente incluso a bajas concentraciones del
compuesto utilizado para la impregnación. Además la duración se ha reducido
notablemente y el proceso puede llevarse a cabo a bajas temperaturas (Radziejewska et al,
2014).
2.3.5. Mecanismo hidrodinámico.
El mecanismo hidrodinámico es a consecuencia de los gradientes de presión como
resultado de la acción combinada de flujos de capilares y cambios de presión impuestos a
la estructura porosa del tejido vegetal. Mediante la aplicación de presión al vacío, una
salida de gas interna o líquido desde el tejido y la entrada de la solución externa se
estableció que promueve perdida de agua y la absorción de solutos externos (Correa et al,
2010).
Este fenómeno juega un papel clave en la operación de solido – liquido aumento de la
tasa de varios procesos durante el cual se produce la trasferencia de masa. Cuando los
trozos de alimentos se sumergen en una solución externa la superficie de las muestras se
lava y la solución penetra en los poros abiertos. Después en línea con la deformación de
las membranas celulares debido a la pérdida de líquido nativo y gases se genera una
gradiente de presión un HDM es promovido. Cuando se hace vacío durante todo el
proceso de deshidratación osmótica (VOD), o pulsos de vacío (PVOD) ocurre, además
del mecanismo difusional, el llamado mecanismo hidrodinámico (HDM), que consiste en
27
que el gas presente en los poros se expande y sale gradualmente. Una vez restaurada la
presión del sistema, el gradiente de presión actúa como una fuerza impulsora provocando
la compresión del gas remanente y permitiendo que la disolución del exterior ocupe dicho
espacio y se aumente el área de contacto interfacial. Causando un incremento en la
transferencia de masa y por lo tanto una cinética más rápida. La entrada masiva de
disolución osmótica provoca cambios en la composición y en el peso de la muestra,
favoreciéndolos procesos difusionales en la fase liquida a través d los poros donde se ha
sustituido el gas por líquido (Barbosa y Vega, 2000).
2.3.6. Deshidratación osmótica con pulsos de vacío.
La combinación de impregnación al vacío con la deshidratación osmótica, a menudo
llamado deshidratación osmótica con pulsos al vacío (DOPV), permite una mejora de la
transferencia de masa e induce menos cambios estructurales, especialmente en la primera
etapa del proceso. La eliminación del gas del tejido durante el remojo y simultánea
introducción de una solución contribuye a una inhibición de los procesos de pardeamiento
y otros (Radziejewska et al, 2014).
La deshidratación osmótica con pulsos de vacío (PVOD) consiste en el intercambio
interno de gases ocluidos en la matriz de un producto por un líquido o solución escogida,
en este proceso se aplica un sistema de vacío que promueve la impregnación de los
capilares de los tejidos y cuando la presión atmosférica es reestablecida los poros son
extensamente inoculados con la solución externa y dependiendo del radio de comprensión
aplicado (Gómez, 2013).
28
La pérdida de agua y ganancia de solidos son mayor en el comienzo del proceso de
PVOD, cuando el mecanismo hidrodinámico se lleva acabo, qué en el proceso de
deshidratación osmótica (Correa et al, 2010).
El aumento de velocidad de transferencia masa debido a la aplicación de vacío no puede
ser satisfactoriamente explicando el uso clásicos, difusión y mecanismo osmótico. Por lo
tanto la consideración del mecanismo hidrodinámico acoplada con la ley de difusión de
Fick puede promover una mejor representación del fenómeno de transferencia de masa en
proceso de deshidratación osmótica con pulsos al vacío (Correa et al, 2010).
Al aplicar este procedimiento permite manejar las ventajas de la deshidratación osmótica
a vacío frente a la deshidratación osmótica convencional pero con un equipamiento más
sencillo puesto que el proceso transcurre la mayor parte del tiempo a presión atmosférica
y no a vacío. Esto implica un abaratamiento en el proceso industrial al utilizarse un
equipo más sencillo y un ahorro de energía al no tener que mantener las condiciones de
vacío durante todo el proceso (Cahuaya y Cayo, 2010).
2.3.7. Cinética de deshidratación osmótica.
La cinética de la deshidratación osmótica se determina estimando la velocidad de
eliminación de agua y ganancia de sólidos. Por lo general, las velocidades más altas de
eliminación de agua se alcanzan dentro de los primeros 60 minutos de deshidratación
osmótica debido a una gran fuerza impulsadora entre la savia diluida de la fruta y la
solución osmótica. Esto es seguido por velocidades más bajas a causa de la formación de
una capa superficial sólida, que reduce la fuerza impulsora La cinética de los procesos
osmóticos normalmente se expresa en términos de:
29
Pérdida de agua (ΔMw)
Pérdida de peso (ΔM)
Ganancia de sólidos (ΔMs).
La velocidad de deshidratación o de transferencia de agua de la fruta a la disolución
osmótica depende de las características de la materia prima, la composición y
concentración del agente, de la temperatura, la agitación, los tiempos de tratamiento, la
relación fruta/jarabe y la presión externa.
2.3.8. Transferencia de masa.
La deshidratación osmótica consiste en sumergir un alimento sólido entero, o en piezas,
en soluciones de elevada concentración en solutos. Dicha técnica provoca al menos dos
flujos principales simultáneos en contracorriente:
• Flujo de agua del alimento hacia la solución.
• Transferencia de solutos desde la solución hacia el alimento.
Ambos flujos, son debidos a los gradientes de potencial químico del agua y de los solutos
de un lado a otro de las membranas de las células que forman el tejido parenquimático del
producto.
A medida que sucede la deshidratación osmótica, se producen cambios en la composición
del producto, los cuales pueden ser analizados en términos de velocidades de pérdida de
agua, ganancia de sólidos y de pérdida de peso del alimento.
A. Clasificación general de la transferencia de masa.
El mecanismo de transferencia de masa depende de la dinámica del sistema en que se
lleva a cabo son las siguientes:
30
a) Molecular: la masa puede transferirse por medio del movimiento molecular fortuito en
los fluidos (movimiento individual de las moléculas), debido a una diferencia de
concentraciones la difusión molecular puede ocurrir en sistemas de fluidos estancados o
en fluidos que se están moviendo (Garcell et al, 1988).
b) Convectiva: la masa puede transferirse debido al movimiento global del fluido. Puede
ocurrir que el movimiento de grandes grupos de moléculas y es influenciado por las
características dinámicas del flujo. Tales como densidad, viscosidad etc. Normalmente
ambos mecanismos actúa simultáneamente, sin embargo uno puede ser cuantitativamente
dominante y por lo tanto para el análisis de un problema en particular, es necesario
considerar solo a dichos mecanismos. La transferencia de masa en sólidos, líquidos y
gases sigue el mismo principio, descrito por la ley de Fick (Garcell et al, 1988).
B. Modelos matemáticos de transferencia de masa.
a) Modelo de Crank
Consiste en un grupo de soluciones de la ley de difusión de Fick para diferentes
geometrías, condiciones limite y condiciones iniciales desarrolladas por Crank. Este
modelo ha sido empleado por muchos autores ya que es el modelo fenomenológico más
conocido para representar el mecanismo difusional. La difusividad efectiva explica al
mismo tiempo la variación de las propiedades físicas del tejido y la influencia de las
características de la disolución y de las variables del proceso, por lo tanto observando
simplemente la magnitud de Difusividad Efectiva (De) no se entiende explícitamente el
impacto de los diferentes parámetros sobre el proceso de DO (Giraldo, et al. 2003). En las
ecuaciones siguientes se presenta la solución para láminas planas semi-infinitas (Barat,
1998):
31
Para tiempos largos
Para tiempos cortos
b) Modelo de Magee
Este modelo fue propuesto por Hawkesw y Flink (1978), pero varios autores lo atribuyen
a Magee, quien hizo algunas modificaciones (Giraldo, et al. 2003).
Dónde:
M= masa, Kg
𝐾 y 𝐾𝑜 son parámetros cinéticos empíricos, pero se les puede asignar un significado
físico; k se asocia con las velocidades de transferencia de agua y de solutos que ocurren a
través del mecanismo osmótico- difusional (constante cinético de difusión) dado que la
trasferencia de masa que ocurre por mecanismos di fusiónales es proporcional a la raíz
cuadrada del tiempo en procesos cortos de acuerdo a la ecuación de Crank y 𝐾𝑜
cuantifica las ganancias o pérdida de masa que ocurre después de tiempos de proceso
muy cortos debido a la acción de HDM promovido por presiones o capilares. Este modelo
solo es válido para tiempos cortos o sea durante las primeras etapas de deshidratación, en
32
las cuales los cambios son relevantes w para los procesos industriales. Definen los
parámetros 𝐾 y 𝐾𝑜 como coeficientes globales de trasferencia de masa a que tienen en
cuenta las resistencias internas y externas a la trasferencia, lo que no hace el modelo de
Crank (Sereno et al., 2001).
c) Modelo de mecanismo hidrodinámico
El modelo combina los mecanismos difusional e hidrodinámico, asumiendo que el
mecanismo hidrodinámico actúa en tiempo t=0 (Barat, 1998).
Los cambios en la composición de la fase liquida de la fruta se ha modelado mediante la
ecuación, donde la fuerza impulsora reducida de solutos (Y), coincide con la de agua
(Barat et al, 1998)
Donde Z: fracción másica del componente (en el fase liquida o solida S, W)
Sin embargo por contemplar la acción de mecanismo hidrodinámico la ecuación anterior
se corrigió definiendo la fuerza impulsora después de la acción del pulso de vacío con la
siguiente ecuación:
Donde 𝑍𝑠𝑡𝐻𝐷𝑀 es la composición de la fase liquida después del pulso de vacío,
estimada a partir de la cantidad de líquido externo impregnado con un balance de masas
(Chafter et al, 2001).
33
La fracción másica de líquido impregnado en la muestra se calculó mediante la ecuación
a partir de la constante cinética deducida de las ganancias de solutos (Chafer, et al, 2001).
Para obtener los coeficientes de difusión efectiva en la fase liquida de la fruta se utilizó
una ecuación fickiana simplificada, al trabajar con muestras de guayaba con forma de
cubos alargados y espesor conocido. La ecuación empleada para efectuar los cálculos se
obtuvo a partir de la solución integrada para tiempos cortos de la segunda ley de Fick.
(Ayala et al, 2010).
Dónde:
Y: Fuerza impulsora del proceso.
De: Difusividad efectiva
t: Tiempo
l: Semi-espesor de la muestra.
2.3.9. Difusión
La difusión es el movimiento de partículas de un área en donde están en alta
concentración a un área donde están en baja concentración hasta que estén repartidas
uniformemente. Normalmente los procesos de difusión están sujetos a la ley de Fick. La
34
membrana permeable puede permitir el paso de partículas y disolventes siempre a favor
de la gradiente de concentración. La difusión, proceso que no requiere aporte energético
(James et al, 1988).
A. Difusión molecular.
La difusión molecular puede definirse como la transferencia de las moléculas
individuales y desordenadas de las moléculas. Podemos imaginar a las moléculas
desplazándose en líneas rectas y cambiando su dirección al rebotar en otras moléculas
cuando chocan. Puesto que las moléculas se desplazan en trayectoria al azar, la difusión
molecular a veces se llama proceso con trayectoria aleatoria. (Geankoplis, 1998).
Varios autores han propuesto que el principal mecanismo en el secado de solidos es la
difusión del agua, que la mayor influencia sobre la difusividad efectiva se da por la
concentración y la temperatura (Barbosa, et al, 2000; Yanqui y Maquera, 2010; Cahuaya
y Cayo 2010).
La difusividad efectiva explica al mismo tiempo la variación de las propiedades físicas
del tejido y la influencia de las características de la disolución y las variables de proceso,
por lo tanto observando simplemente la magnitud de difusividad efectiva no se entiende
explícitamente el impacto de los diferentes parámetros sobre el proceso de deshidratación
osmótica (Yao y Le Maguer, 1997). Así mismo Lenart y Flink, (1984), menciona que las
características particulares del fruto especialmente de la porosidad, afectan a los
mecanismos de trasporte implicados en la deshidratación osmótica, de forma cuando
mayor sea la porosidad de la fruta mayor es la ganancia de sólidos, por ende la
difusividad efectiva será mayor.
35
CAPITULO III: PLANTEAMIENTO EXPERIMENTAL
El presente trabajo de investigación, se llevó a cabo en las instalaciones del laboratorio de
análisis instrumental de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de
San Agustín de Arequipa. Los análisis fisicoquímicos se realizaron en el laboratorio
SERVILAB de la Universidad Nacional de San Agustín.
3.1. MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO
3.1.1. Material de origen biológico. Para la investigación se utilizó
Guayaba (Psidium guajava L.), procedente del Mercado San
Camilo, de la cosecha del Valle de Majes, Departamento de
Arequipa.
3.1.2. Materiales y equipos de laboratorio.
A. Materiales.
Cuchillo
Tabla de picar
Vasos de precipitado de 2000 ml
Lunas de reloj
Papel absorbente
Mortero
Envase de vidrio
Mesa de acero inoxidable
B. Equipos.
Estufa de secado
Balanza Analítica
Refractómetro
36
Equipo de Liofilización y presión al vacío del laboratorio de
análisis instrumental.
CARACTERICTICAS DEL EQUIPO D.O.
Capacidad de 2 Kg
Componentes:
Bomba de vacío DOOVAC tipo paletas de 2 HP.
Termostato
Válvula de purga del condensador.
Válvula de tanque de ósmosis.
Compresora de aire de 1.5 HP de 9 L.
Tablero de control de vacío
Vacuometro
Resistencia eléctrica tipo blindada.
Manifull de acero INOX 304, con capacidad de 6 L.
Tapa con cierre hermético con visor para monitorear
el estado de deshidratación, con llave de control de
vacío y llave de purga de solución.
37
3.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Figura 4 .Diagrama de flujo del procedimiento experimental para la deshidratación
osmótica y aplicación de pulso de vacío de la guayaba.
Fuente: Elaboración propia.
LAVADO
INMERSIÓN EN
EL JARABE
PROCESO DE
DESHIDRATACIÓN
OSMÓTICA
TOMA DE MUESTRAS
GUAYABAS
SELECCIÓN
Agua de lavado
ELIMINACIÓN DE PEPAS
PELADO Y PICADO En forma de
cubos alargados
de 1 cm y 2 cm.
Adición de
ácido cítrico
PESADO
GUAYABA OSMODESHIDRATADA
Color, forma, tamaño,
grado de madurez.
A 40 y 60°Brix
A Presión atmosférica
y Presión con pulsos
de vacío.
Cada 15 min,
duración total del
proceso 120min.
38
3.2.1. Procedimiento experimental para la deshidratación osmótica
de guayabas.
A. Selección y clasificación:
Como materia prima se utilizó guayaba (Psidium guajava L.), la cual fue seleccionada
teniendo en cuenta: tamaño, forma, apariencia y color según una apreciación visual, con
un índice de madurez homogéneo, basado en el color de la fruta, exigiéndose así tener
muestras realmente uniformes en los aspectos indicados.
Figura 5. Selección de guayabas.
Fuente: Elaboración propia.
B. Lavado:
Se realizó el lavado de la fruta por inmersión, de este modo se eliminaron sustancias y
partículas extrañas adheridas en la superficie de la fruta.
C. Eliminación de pepas, pelado y picado:
De la misma manera se llevó a cabo el pelado de la fruta de forma manual, se eliminaron
las pepas, y se cortó de modo tal para obtener cubos alargados de guayabas de 1 cm y 2
cm de espesor.
39
D. Preparación del jarabe.
Se tomó en cuenta la relación de proporción de solución deshidratante por kg de fruta a
deshidratar que fue de 1:4, se prepararon soluciones con concentraciones de 40 y 60 % de
sacarosa, colocando en un recipiente a calentamiento agitando continuamente hasta
cuando el azúcar se disuelva completamente, se retira el recipiente de calentamiento y se
acondiciona a temperatura ambiente.
Figura 6. Preparación del jarabe para DO.
Fuente: Elaboración propia.
E. Inmersión en jarabe. (Ósmosis):
Los cortes fueron sumergidos en el jarabe (de acuerdo al diseño experimental) en un
equipo acondicionado conformado por un tanque de deshidratación conectado a una
bomba de vacío y con un vacuómetro que permite controlar la presión de trabajo. La
primera etapa se llevó a cabo a presión atmosférica y la segunda etapa a presiones con
pulsos de vacío de 300 y 400 mmHg, las cuales se mantuvieron durante 15 minutos y el
tiempo restante a presión atmosférica.
40
Figura 7. Inmersión en jarabe con parámetros según nro. De prueba.
Fuente: Elaboración propia.
Figura 8. Equipo de Deshidratación osmótica.
Fuente: Elaboración propia.
41
F. Muestreo.
La toma de muestra fue cada 15 min., realizándose agitación de la solución osmótica por
recirculación de la misma durante todo el proceso.
Una vez pasado los 120 min estipulados para el tratamiento, se retiraron las muestras del
tanque de deshidratación osmótica, eliminando el exceso de jarabe de la superficie de
cada muestra empleando papel absorbente, posteriormente se realizaron los controles a
cada muestra: peso, humedad y contenido de sólidos solubles.
Figura 9. Muestreo de guayabas según su tratamiento.
Fuente: Elaboración propia.
Figura 10.Acondicionamiento de la muestra para la medición de los grados °Brix.
Fuente: Elaboración propia
42
3.2.2. Determinación de Humedad.
Las medidas del contenido en agua fueron efectuadas mediante método oficial (AOAC,
1980). Este método consiste en la determinación de la pérdida de peso de la muestra,
mediante desecación de la misma en una estufa a una temperatura constante de 60°C,
dejando secar hasta peso constante. Una vez trascurrido el tiempo de secado de las
muestras. Fueron pesadas en una balanza digital de precisión. La variación de masa, antes
y después del secado en la estufa, referida al peso final de la muestra proporciona la
humedad de la misma (g agua/ g de muestra).
La composición en agua se expresó en términos de fracción másica según la siguiente
expresión.
Dónde:
m1: Masa del recipiente con muestra húmeda (g).
m2: Masa del recipiente con muestra seca (g).
m0: Masa del recipiente.
3.2.3. Determinación de contenido de solidos solubles
La determinación de solidos solubles se realizó por refractometría en las muestras
homogenizadas previamente con un mortero. Para la determinación se empleó
Brixómetro (°Brix a 30 °C). La lectura de °Brix corresponde al contenido de solidos
solubles en la fracción liquida de la muestra expresada en tanto por cien (Zs). (Cahuaya y
Cayo, 2010)
43
Dónde:
Bx: °Brix
Zs: fracción liquida de la muestra.
La composición de solidos solubles puede ahora referirse, en términos de fracciones
másicas, respecto a la composición global (fracción liquida +matriz solida) mediante la
expresión:
3.2.4. Determinación de la variación de masa.
Se determinó la variación de masa de cada muestra, realizando una medición del peso
antes y después de cada tratamiento, para ello se empleó una balanza digital de precisión.
La ecuación que se empleó para calcular la variación de masa es la siguiente (Cahuaya y
Cayo, 2010):
Dónde:
ΔM: variación de masa
Mt: Masa de muestra al tiempo t (g de producto)
M0: Masa inicial de la muestra (g de materia fresca)
44
3.2.5. Determinación de la variación de agua y solidos solubles.
Para calcular las ganancias netas de agua y de solutos se utilizaron las siguientes
expresiones propuestas por Shi y Fito (1994);
Dónde:
M0: Masa inicial de la muestra (g)
Mt: Masa de muestra al tiempo t (g).
: Fracción másica de solidos solubles de la muestra al tiempo 0 (g/g).
: Fracción másica de solidos solubles de la muestra al tiempo t (g/g).
: Fracción másica de agua de la muestra al tiempo 0 (g/g).
: Fracción másica de agua de la muestra al tiempo t (g/g).
Para todas las experiencias realizadas se comprobaron los balances w de materia
mediante la siguiente expresión:
La modelización de los valores de variación de masa total, solidos solubles y agua frente
a la raíz cuadrada del tiempo, permite obtener los coeficientes cinéticos ko y k para la
45
pérdida de peso, ganancia de solutos y pérdida de agua, respectivamente Shi y Fito
(1994):
3.2.6. Determinación del coeficiente de difusividad efectiva en
Guayaba.
La fase liquida de la fruta puede considerarse como un sistema binario, compuesto por
agua y solutos. Por eso el valor de los coeficientes de difusión efectiva puede
considerarse el mismo para ambos componentes (Giraldo et al., 2003).
La relación entre la fracción másica de solutos en fase liquida (FL) a diferentes tiempos
de deshidratación, (Zs) en función de la fracción másica del agua y solidos solubles de la
muestra dada por la siguiente ecuación.
Los cambios en la composición de la fase liquida de la fruta se ha modelado mediante la
ecuación donde a fuerza impulsora reducida de solutos coincide con la de agua (Barat et
al, 1998).
46
Sin embargo por contemplar la acción de mecanismo hidrodinámico la ecuación anterior
se corrigió definiendo la fuerza impulsora después de la acción del pulso de vacío con la
siguiente ecuación:
Donde 𝑍𝑠𝑡𝐻𝐷𝑀 es la composición de la fase liquida después del pulso de vacío,
estimada a partir de la cantidad de líquido externo impregnado con un balance de masas
(Chafter et al, 2001).
La fracción másica de líquido impregnado en la muestra se calculó mediante la ecuación
a partir de la constante cinética deducida de las ganancias de solutos (Chafter et al, 2001).
Para obtener los coeficientes de difusión efectiva en la fase liquida de la fruta se utilizó
una ecuación fickiana simplificada, al trabajar con muestras de guayaba con forma de
cubos alargados y espesor conocido. La ecuación empleada para efectuar los cálculos se
obtuvo a partir de la solución integrada para tiempos cortos de la segundad ley de Fick.
(Ayala et al, 2010).
47
Dónde:
Y: Fuerza impulsora del proceso.
De: Difusividad efectiva
t: Tiempo
l: Semi-espesor de la muestra.
A continuación se muestra un ejemplo de cómo se realizó los cálculos para determinar los
coeficientes de difusividad efectiva.
A. FRACCION LIQUIDA DE LA MUESTRA: Para hallar la fracción liquida de la
muestra se uso la ecuación (3.11) a partir de los cambios composicionales de
fracción másica del agua (Xw) y solidos solubles (Xs), cuyos datos se encuentran
en los cuadros del 1-4 del Anexo II ,la ecuación se emplea para todos los
tratamientos respectivamente.
B. FRACCIÓN MÁSICA DEL LÍQUIDO IMPREGNADO EN LA MUESTRA: Se
calculó mediante la ecuación (3.15), a partir de la constante cinética deducida de
las ganancias de solidos cuyos datos se encuentran en el cuadro 3 del Anexo IV,
la ecuación se emplea para todos los tratamientos respectivamente.
48
C. COMPOSICIÓN DE LA FASE LIQUIDA DESPUÉS DEL PULSO DE VACIO:
Se calculó mediante la ecuación (3.14) , a partir de la cantidad del líquido externo
impregnado ,usando los datos de la fracción liquida de la muestra(Zs) ,fracción
másica del líquido impregnado en la muestra (X1) , los cambios composicionales
de fracción másica del agua (Xw) y solidos solubles (Xs) de cada tratamiento
respectivamente.
D. FUERZA IMPULSORA DEL PROCESO: para contemplar la acción del
mecanismo hidrodinámico después del pulso de vacío se utilizó la ecuación
(3.13), a partir de los datos de la fracción liquida de la muestra (Zs) y la
composición de la fase liquida después del pulso de vacío de cada tratamiento
respectivamente.
Dónde:
E. COEFICIENTE DE DIFUSION EFECTIVA: se utilizó la ecuación fickiana
simplificada, al trabajar con muestras de cubos alargados de guayaba de semi-
espesor conocido, se utilizó la ecuación (3.16), a partir de la pendiente de las
49
rectas ajustadas de la representación 1-Y frente a la raíz cuadrada de tiempo para
cada tratamiento .
3.2.7. Análisis sensorial.
Se realizó un análisis del consumidor o prueba hedónica; se trata de evaluar si el producto
agrada o no. En este caso se trata de evaluadores no entrenados, las pruebas deben ser lo
más espontáneas posibles. Para obtener una respuesta estadística aceptable se hace una
consulta a medio centenar de individuos, pudiendo llegar a la centena (Anzaldua-
Morales, Antonio. Editorial Acribia. España), se utilizó una escala hedónica facial de 5
puntos (Arcila y Mendoza, 2006; Castañeda et al., 2009), la apreciación de color, sabor,
textura y la apariencia general fue evaluada con la siguiente puntuación: 5 muy bueno; 4
bueno; 3 regular; 2 malo; 1 muy malo.
En base a los resultados obtenidos del cuadro de difusividad efectiva se pasó a la
obtención del producto con el tratamiento con mayor valor encontrado.
50
La guayaba osmodeshidratada fue analizada sensorialmente por un panel no entrenado
conformado por un tamaño de muestra de 50 personas, de los cuales 25 eran del sexo
femenino y 25 masculinos, entre edades de 17 y 27 años.
Las pruebas se realizaron en un lugar tranquilo, lejos de ruidos y olores extraños, con
buena iluminación natural .A los panelistas se les pidió anticipadamente su aceptación a
participar en esta prueba y se les explicó de antemano las características generales de la
evaluación y la responsabilidad que ellos tenían como jueces. Se les entregó la ficha de
evaluación sensorial. Concluidas las evaluaciones la información se tabuló en forma
manual y se determinaron los porcentajes mediante un gráfico, con el fin de hacer un
análisis más objetivo de los datos recabados.
Tabla 3 Escala Hedónica de cinco puntos de categorización
Puntaje Escala de Medición
5 Muy Bueno
4 Bueno
3 Regular
2 Malo
1 Muy Malo
Fuente: (Arcila y Mendoza, 2006; Castañeda et al., 2009)
51
Figura 11.Análisis sensorial de la guayaba osmodeshidratada.
Fuente: Elaboración propia
3.3. MÉTODO O DISEÑO EXPERIMENTAL.
El proceso descrito se realizó en dos etapas la primera a presión atmosférica y la segunda
a presiones de vacío. Para cada uno de los tratamientos experimentales se realizó de
acuerdo a un diseño factorial completo 2k con réplicas, en este diseño cada factor se
estudia a dos niveles y sus experimentos contemplan todas las combinaciones de cada
nivel de un factor con todos los niveles de los otros factores y nos permite la organización
en la selección adecuada de datos hacia un fácil análisis de la información obtenida;
además evalúa, integra y claramente la información obtenida en forma experimental y
auto critica los resultados dando más credibilidad a las conclusiones.
Para las dos etapas se toma en consideración el análisis de variables siguientes:
A. Variables independientes.
Presión (mmHg).
Concentración de la solución (%).
Tamaño de muestra (cm).
52
B. Variables dependientes.
Variación de masa.
Variación de agua.
Variación de sólidos solubles.
Coeficiente de difusión efectiva
Características fisicoquímicas.
Características sensoriales.
ETAPA I
Determinación del número de experimentos para pruebas con presión atmosférica
(570 mmHg).
La experimentación fue diseñada, en base al diseño estadístico factorial a dos niveles con
replica.
Dónde:
N = Número de pruebas.
K = Número de variables independientes
Considerando dos variables independientes, el número de pruebas es:
MATRIZ DEL DISEÑO
En el cuadro se muestra el número de tratamientos evaluados para determinar difusión
efectiva, variación de masa, variación de agua y sólidos solubles.
53
Tabla 4 Matriz del Diseño para la etapa I
TRATAMIENTOS CONCENTRACIÓN
(°Brix)
TAMAÑO
(cm)
1 40 1
2 40 2
3 60 1
4 60 2
5 40 1
6 40 2
7 60 1
8 60 2
Fuente: Elaboración propia.
ETAPA 2. Determinación del número de experimentos para pruebas aplicadas con
presión de vacío.
La experimentación fue diseñada, en base al diseño estadístico factorial a dos niveles con
replica.
Dónde:
N = Número de pruebas.
K = Número de variables independientes
Considerando tres variables independientes, el número de pruebas es:
54
MATRIZ DEL DISEÑO
En el cuadro se muestra el número de tratamientos evaluados para determinar difusión
efectiva, variación de masa, variación de agua y sólidos solubles.
Tabla 5 Matriz de Diseño para etapa II
TRATAMIENTOS CONCENTRACIÓN
(°Brix)
TAMAÑO
(cm)
PRESIÓN
(mmHg)
1 40 1 300
2 40 2 300
3 40 1 400
4 40 2 400
5 60 1 300
6 60 2 300
7 60 1 400
8 60 2 400
9 40 1 300
10 40 2 300
11 40 1 400
12 40 2 400
13 60 1 300
14 60 2 300
15 60 1 400
16 60 2 400
Fuente: Elaboración propia.
55
CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIONES.
4.1. CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DE LA GUAYABA
DETERMINACIÓN DE VARIACIÓN DE MASA
4.1.1. Variación de masa para deshidratación osmótica a presión atmosférica (570
mmHg).
Gráfico 1. Variación de masa (ΔM) en función del tiempo para guayaba a diferentes
concentraciones y tamaño.
Fuente: Elaboración propia
En el grafico 1, se observa que a presión de 570 mmHg (presión atmosférica en la ciudad
de Arequipa), a medida que aumenta la concentración de sacarosa (azúcar), existe mayor
variación de masa, y está en función directa y proporcional al tiempo de exposición.
Por otro lado se observa que con a estas mismas condiciones, existe mayor pérdida de
peso a tamaño de trozo de guayaba de 1cm frente al de 2 cm, esto explica como dice la
literatura que la geometría y tamaño del producto afectan la relación superficie/volumen
(superficie específica). A mayor relación superficie/volumen, se favorecerá la entrada de
sólidos y la pérdida de agua (Lerici et al., 1985;). De acuerdo con Lerici et al. (1985)
56
arriba de cierta relación A/L (superficie total/ espesor), mayor superficie de la muestra
(Por ejemplo: anillos) se obtienen valores mayores de pérdida de agua (WL) y ganancia
de sólidos (SG), que con muestras con menor superficie de contacto (por ejemplo-
rebanadas o tiras). Más allá del límite de la relación A/L, como en el caso de los cubos, se
favorece la ganancia de sólidos y disminuye la salida de agua.
Figura 12. Diagrama de Pareto para variación de masa.
Fuente: elaboración propia.
En la figura 12, representa los efectos estandarizados a un nivel de 0.05. En esta figura
podemos apreciar que los efectos de concentración y tamaño, sobrepasan a línea roja, esto
indica que son estadísticamente significativas, lo que señala que los factores mencionados
ejercen influencia en la variación de masa en la guayaba, sin embargo cuando
interaccionan concentración*tamaño no son significativas.
Modelo Matemático
Variación De Masa = 12.258 + 0.04292 C - 0.607 Tp - 0.01178 C*Tp
57
De los análisis de optimización se determinó que la variación de masa máxima =
13.5194% se logra aplicando una, Concentración 60°Brix y Tamaño de muestra de 1 cm.
4.1.2. Variación de masa para deshidratación osmótica a presión de vacío.
Los resultados para variación de masa de la deshidratación osmótica a presión de vacío
se obtienen partir de la ecuación (3.4) los cuales se muestra en los cuadros del 1 al 4 del
anexo II, para los diferentes tratamientos.
Grafico 2. Variación de masa (ΔM) en función del tiempo para guayaba a diferentes
presiones de vacío, concentraciones y tamaño.
Fuente: Elaboración propia
En el grafico 2, se muestra las diferentes variaciones de masa a diferentes condiciones de
tratamiento con respecto al tiempo, se observa que a medida que incrementa el tiempo
también hay un incremento de la variación de masa, además se aprecia que los
tratamientos con mayor concentración de solución tienen mayor variación de masa,
siendo la más alta a una concentración de 60°Brix. Los cambios más drásticos de
variación de masa se presentan en los primeros 15 minutos de deshidratación, después de
este tiempo la pérdida de peso es más lenta.
58
Según Camacho (2004), indica que la variación de masa es debido a que en la etapa de
deshidratación osmótica el proceso de pérdida de peso producido por la salida del líquido
de la fruta se realiza de forma mucho más rápida que en la entrada del soluto hacia la
fruta, pero a partir de un determinado tiempo, es donde va a comenzar a predominar el
ingreso de solidos hacia el fruto y por tal efecto comienza a ganar peso disminuyendo así
la variación de masa.
A demás Barbosa y Vega, (2000), indica que la mayor variación se da en los primeros
minutos y luego va decreciendo, específicamente alrededor de las dos primeras horas se
realiza la mayor eliminación de agua. Este mecanismo de difusión es debido al gradiente
de concentración existente entre el alimento y la solución osmótica.
El efecto de la presión de vacío favorece únicamente en la velocidad de deshidratación
debido a que durante el pulso de vacío se extrae el aire atrapado en los poros de la
muestra, y al restaurar la presión atmosférica, la solución se incorpora rápidamente al
interior del alimento por el intercambio entre el gas o líquido interno en los poros y la
solución externa a través del mecanismo hidrodinámico (Fito, et. al., 1996).
Mata (1991), al deshidratar anillos de manzanas, demostró que las condiciones de vacío
mejoran el transporte de agua desde los anillos de manzana hacia la solución osmótica,
evidenciándose una disminución de peso conforme la operación se lleva a cabo a lo largo
de la coordenada temporal.
En el cuadro N° 4 del anexo IV, se presentan las constantes cinéticas (Km y K0m) para la
velocidad de pérdida de peso y debido al mecanismo hidrodinámico, obtenidas del ajuste
de la ecuación (3.8) a los datos experimentales, las constantes cinéticas K0m, representa la
ganancia en el componente para la pérdida de peso ocurrido a tiempos cortos de proceso
59
y debidas fundamentalmente a la acción del mecanismo hidrodinámico (HDM)
dependiente de gradientes de presión, concentración y tamaño de muestra, que incluye los
efectos capilares, y que están sumamente influenciada por la estructura, los valores de Km,
indican la velocidad de transferencia de peso debido a mecanismos osmóticos,
dependientes de gradientes de concentración (Fito y Chiralt, 1997).
En el cuadro N° 5 del anexo VI, se tiene Análisis de varianza (ANOVA) para la variación
de masa en función de la aplicación de presión de vacío (P), concentración de la solución
(C) y tamaño de muestra (Tamaño) para un tiempo de 120 min.
Se observa que los factores principales presión, concentración y tamaño son
significativas, dado que los valores de significación son menores al 0.05. Este resultado
indica que la variación de masa estaría afectada significativamente por la presión,
concentración y tamaño.
Se encontró significación estadística para las interacciones: presión*concentración*
tamaño, dado que el valor de significación (p-valor) es menor al 0.05, este resultado
indica que la interacción (efecto conjunto de los tres factores principales) afectan
significativamente a la variación de masa.
60
Figura 13. Diagrama de Pareto para variación de masa.
Fuente: Elaboración propia.
En la figura 13, representa los efectos estandarizados a un nivel de 0.05. En esta figura
podemos apreciar que los efectos de presión, concentración, tamaño y las interacciones de
(presión * concentración *tamaño), sobrepasan a línea roja, esto indica que son
estadísticamente significativas, lo que señala que los factores mencionados ejercen
influencia en la variación de masa en la guayaba osmodeshidratada, también se puede
apreciar que el factor tamaño ejerce un efecto mucho más significativo para la variación
de la masa.
El modelo matemático con los factores codificados es el siguiente:
Variación De Masa = -6.87+0.0663*P+0.350* + 24.76* Tp - 0.000714 P*C -
0.0625 P*Tp - 0.475C*Tp+ 0.001290 P*C*Tp.
De los análisis de optimización se determinó que la variación de masa máxima =
29.334% se logra aplicando una, Concentración 60°Brix, Tamaño de muestra de 1 cm y
Presión de 400 mmHg.
61
4.2. DETERMINACIÓN DE VARIACIÓN DE AGUA
4.2.1. Variación de agua para deshidratación osmótica a presión atmosférica 570
mmHg.
Grafico 3. Variación de agua (ΔMw) en función del tiempo para guayaba a diferentes,
concentraciones y tamaño.
Fuente: Elaboración propia.
De forma similar al análisis anterior, los resultados obtenidos a partir de la ecuación N°
(3.5),para el análisis de pérdida de agua de muestra en el anexo II cuadros del 1-4 , cuyo
comportamiento se presenta en el gráfico N°3, donde se observa que a medida que se
incrementa la concentración se observa un incremento gradual en la pérdida de agua. Al
igual que existe una mayor pérdida de agua de el tamaño del trozo de 1 cm frente a 2 cm.
Por otro lado se muestra que en los primeros 15 minutos del tratamiento existe una mayor
pérdida de agua. En base a este análisis se comprueba que a mayor concentración y
menor tamaño de muestra se produce una mayor velocidad de deshidratación, debido al
incremento de la movilidad de las moléculas de la membrana. Sin embargo dentro de los
62
factores que afectan a la osmodeshidratación se encuentra la permeabilidad y
características estructurales de las paredes o membranas celulares: los trozos de piña
sumergidos en jarabe pierden mayor cantidad de agua que las rodajas de banano en el
mismo tiempo, debido a la estructura más " apretada " y la mayor cantidad de almidones
que posee el banano. De manera análoga, perderán agua más rápido los trozos de piña en
forma de cubos de dos centímetros, que las rodajas de 10cm de diámetro. Esto es debido a
la mayor superficie específica expuesta al jarabe que tiene la forma de cubos. (Andreotti
y Palmas, 1995). La guayaba es una fruta que presenta una epidermis delgada, que
favorece la pérdida de agua por transpiración, por lo cual el fruto es propenso a la pérdida
de firmeza y al deterioro (Medina y Pagano, 2003).Pérez y Pimentel (2003); Rastogi y
Raghavarao (1996), afirma que a altas concentraciones de solución osmótica se produce
una mayor pérdida de agua en el fruto.
Estas altas concentraciones producen grandes fuerzas impulsoras, con ello los tiempos de
proceso son más cortos y las células superficiales de la muestra quedan muy
deshidratadas.
63
Figura 14. Diagrama de Pareto de variación de agua.
Fuente: Elaboración propia.
El análisis estadístico nos muestra la incidencia de la concentración de la solución
osmótica y el tamaño de muestra a través del tiempo a un nivel de 0.05. Y que los efectos
de la interacción de concentración*tamaño, sobrepasan a línea roja, esto indica que son
estadísticamente significativas, lo que señala que los factores mencionados ejercen
influencia en la variación de agua en la guayaba.
El modelo matemático ajustado es el siguiente:
Variación De Agua = 19.88 + 0.0255 C + 4.57 Tp - 0.0836 C*Tp
De los análisis de optimización se determinó que la variación de agua máxima = 20.964%
se logra aplicando una, Concentración 60°Brix y Tamaño de muestra de 1 cm.
4.2.2. Variación de agua para deshidratación osmótica a presión de vacío.
Los resultados obtenidos para la variación de agua se obtienen a partir de la ecuación
(3.5), se muestran en los cuadros del 5 al 12 del anexo II, para los diferentes tratamientos.
64
Grafico 4. Variación de agua (ΔMw) en función del tiempo para guayaba a diferentes
presiones de vacío, concentraciones y tamaño.
Fuente: Elaboración propia.
En el Grafico 4, se muestran las diferentes variaciones de agua durante la deshidratación
osmótica de guayaba a diferentes condiciones de tratamiento con respecto al tiempo, en
donde se observa que a medida que aumenta el tiempo de tratamiento incrementa la
pérdida de agua, además se observa que a mayor concentración de solución osmótica,
mayor es la variación de agua, Al igual de la pérdida de peso, los cambios más drásticos
de variación de agua se presentan en los primeros minutos de deshidratación; después de
este tiempo los cambios de variación de agua son más lentos.
La aplicación de pulso de vacío contribuye a la apertura de la estructura de la muestra y la
penetración de sólidos, los cuales llegan a acumularse en los espacios intercelulares, por
lo cual el tratamiento con mayor valor de concentración y temperatura es el que presenta
mayor cantidad de pérdida de agua (Chiralt et al. 2007).
65
En el estudio deshidratación osmótica del yacón en solución de sacarosa al 40 % y
temperatura de 20 °C, reportan que la mayor pérdida de agua, se obtuvo dentro de los
primeros 60 minutos, alcanzando un valor de 64.04 % de pérdida de agua, a partir de los
cuales un aumento de tiempo no produjo cambios apreciables en el contenido de agua de
las muestras, lográndose a partir de los 90 minutos la estabilización del sistema. El valor
de equilibrio fue de 68.8 % de pérdida de agua. (Torrez et al. 2008)
Por otro lado, a pesar que la aplicación de pulso de vacío contribuye a la apertura de la
estructura de la guayaba y la penetración de sólidos, los cuales llegan a acumularse en los
espacios intercelulares, puede llegarse a una concentración tal que se presente la
saturación de la misma, bajando la velocidad de transferencia.
Los resultados en el cuadro 8 del anexo II, muestra que dentro de los 60 primeros minutos
de deshidratación osmótica, se obtiene un valor de pérdida de agua de 0.2397 g/g materia
fresca, y un valor final de 0.3019 g/g materia fresca en 120 minutos,
En el trabajo de investigación se obtuvo valores de perdida de agua relativamente bajos,
al ser trabajados con cubos alargados de guayaba, de acuerdo a Torres (2007) indica que
la geometría y el tamaño del producto, relacionados con la superficie específica, son
variables importantes a controlar, ya que, grandes superficies especificas favorecen la
perdida de agua y la ganancia de sólidos.
En el cuadro N° 5 del anexo IV se tienen los valores de Kw, indican que la perdida de
agua ocurrida en la muestras fue más rápida cuando se trabajó con la disolución osmótica
más concentrada, debido al aumento de fuerza impulsora del proceso, provocada por la
gran diferencia de concentración entre la disolución osmótica y el interior de la muestra.
66
En el cuadro N° 6 del anexo VI, se tiene Análisis de varianza (ANOVA) para la variación
de agua en función de la aplicación de presión de vacío (P), concentración de la solución
(C) y tamaño de muestra (Tamaño) para un tiempo de 120 min.
Se observa que los factores principales (presión, concentración y tamaño) son
significativos, dado que p-valor es menor al 0.05. Este resultado indica que la pérdida de
agua estaría afectada significativamente por la presión, concentración y tamaño.
Por otro lado, no se encontró significancia estadística para la interacción de 2 términos,
dado que el valor de significancia p-valor es mayor al 0.05.
El efecto conjunto de las interacciones de los tres factores principales presión,
concentración y tamaño afectan significativamente a la pérdida de agua.
Figura 15. Diagrama de Pareto para variación de agua.
Fuente: Elaboración propia.
67
La figura 15, representa los efectos estandarizados a un nivel de 0.05. En esta figura
podemos apreciar que los efectos de presión, concentración, tamaño y la interacción de
presión* concentración *tamaño, sobrepasan la línea roja, esto indica que son
estadísticamente significativas, lo que señala que los factores mencionados ejercen
influencia en la variación de agua en la guayaba osmodeshidratada, pero se puede
apreciar que los factores presión y tamaño ejercen un efecto mucho más significativo
(fueron los factores más importantes).
El modelo matemático con los factores codificados es el siguiente:
Variación De Agua = -4.95 + 0.0695*P + 0.275*C+ 26.04*Tp- 0.000501 *P*C-
0.0690 P*Tp - 0.445 *C*Tp+ 0.001292* P*C*Tp
De los análisis de optimización se determinó que la variación de agua máxima = 30.074%
se logra aplicando una, Concentración 60°Brix, Tamaño de muestra de 1 cm y Presión de
400 mmHg.
68
4.3. DETERMINACION VARIACION DE SOLIDOS SOLUBLES
4.3.1. Variación de solidos solubles para deshidratación osmótica a presión
atmosférica 570 mmHg.
Gráfico 5. Variación solidos solubles (ΔMs) en función del tiempo para guayaba a
diferentes concentraciones y tamaño.
Fuente: Elaboración propia.
En el grafico N° 5 se presenta los resultados obtenidos para la variación de sólidos
solubles a presión atmosférica 570 mmHg, donde se puede notar que la variable
concentración 60°Brix presenta un efecto significativamente superior al igual que existe
una mayor ganancia de solidos a tamaño de trozo de 1 cm frente a 2 cm.
Del experimento realizado se deduce que a la concentración de 60 ºBrix se logra una
mayor incorporación de sólidos. Realizando la comparación con la concentración 40
Brix, se puede afirmar que mientras mayor es la concentración de la solución de sacarosa,
mayor será el incremento de sólidos en la fruta. Por otro lado se puede apreciar que la
ganancia de sólidos es más lenta a presión atmosférica. Esta ganancia ocurre
fundamentalmente por dos mecanismos, ganancia hidrodinámica por fuerzas capilares o
cambios de presión, que ocurre a lo largo del tiempo de proceso, Según (Ochoa y Ayala
69
2009) refiere que la ganancia de sólidos es proporcional a la concentración y temperatura,
los resultados del trabajo de investigación son similares en el efecto de la concentración
de la solución osmótica de sacarosa que influyen en la ganancia de sólidos solubles.
Figura 16. Diagrama de Pareto para variación solido soluble.
Fuente: Elaboración propia
La Figura 16, representa los efectos de cada factor estandarizados a un nivel de 0.05.
Podemos observar que los factores concentración y tamaño sobrepasan la línea roja, esto
indica que son estadísticamente significativos. Lo que señala que el factor tamaño fue
favorecido con valores altos de concentraciones de sacarosa en el cual ejercen influencia
en la ganancia de sólidos solubles, lo cual tiene mucha lógica ya que la función más
importante de la solución osmótica es incorporar sus azúcares en la guayaba.
MODELO MATEMATICO
Ganancia de sólidos = 2.849 + 0.01391 C - 0.051 Tp- 0.00122 C*Tp
De los análisis de optimización se determinó que la ganancia de sólidos máxima =
3.5594% se logra aplicando una, Concentración 60°Brix y Tamaño de muestra de 1 cm
70
4.3.2. Variación de solidos solubles para deshidratación osmótica a presión de vacío
Los resultados obtenidos para la variación de contenido de solidos solubles, a partir de la
ecuación 3.6, se muestra en los cuadros del 5 al 12 del anexo II, para los diferentes
tratamientos.
Grafico 6. Variación solidos solubles (ΔMs) en función del tiempo para guayaba a
diferentes presiones de vacío, concentraciones y tamaño.
Fuente: Elaboración propia.
En el grafico 6, se muestra las diferentes variaciones de contenidos de sólidos solubles a
diferentes condiciones de tratamiento con respecto al tiempo, los resultados obtenidos
para la variación de sólidos solubles con respecto al tiempo medidos a presión de vacío ,
muestran que la ganancia de sólidos aumenta a medida que aumenta el tiempo de
tratamiento y además se observa que la velocidad de ganancia de sólidos se incrementa
conforme se incrementa la concentración de la solución osmótica , el tratamiento a 400
mmHg,60 °Brix y 1cm ;es el que presenta mayor ganancia de sólidos solubles obteniendo
un valor de 0.06753 g/g materia fresca.
71
En los primeros minutos de la deshidratación osmótica se observó que hay una tendencia
de ganar sólidos solubles para distintos tratamientos realizados, haciéndose notorio para
el tratamiento de 60°Brix de solución osmótica, probablemente debido a la rápida acción
de los mecanismos hidrodinámicos que provoca la ganancia inicial de la solución
osmótica por capilaridad o por los cambios de la presión impuestos, sin embargo a partir
de quince minutos de tratamiento todas las curvas tienden a ganar sólidos gradualmente,
al respecto Vega-Gálvez, et. al. (2007).
La ganancia de sólidos es un parámetro importante en la DO, porque en algunos casos, su
incremento es un fenómeno indeseable, puesto que puede estar asociado a modificaciones
de las propiedades organolépticas, además de que puede afectar negativamente la salida
de agua al formar un caparazón en la superficie del producto
(Giraldo et al., 2003; Moy et al., 1978).
En el cuadro 6 del anexo IV se tiene los valores de Ks, indican que la aplicación de pulso
de vacío provoca una mejor transferencia de disolución osmótica y mayor ganancia de
sólidos.
En el cuadro 7 del anexo VI, se tiene Análisis de varianza (ANOVA) para la variación de
solidos solubles en función de la aplicación de presión de vacío (P), concentración de la
solución (C) y tamaño de muestra (Tamaño) para un tiempo de 120 min.
Se observa que los factores principales presión, concentración, tamaño y las interacciones
para dos factores presión *concentración, concentración*tamaño son significativos, dado
que p-valor es menor al 0.05. Este resultado indica que la ganancia de solidos estaría
afectada significativamente en mayor contribución por la concentración.
72
Figura 17. Diagrama de Pareto para variación solido soluble.
Fuente: elaboración propia.
La figura 17, representa los efectos de cada factor estandarizados a un nivel de 0.05.
Podemos observar que todos los factores presión, concentración, tamaño y las
interacciones de dos factores presión*concentración, concentración*tamaño, sobrepasan
la línea roja, esto indica que son estadísticamente significativas, lo que señala que ejercen
influencia en la ganancia de sólidos solubles, se puede apreciar también que el factor
concentración ejerce un efecto más significativo en lo concerniente a la incorporación de
sólidos solubles en la guayaba.
Por otro lado la interacción de tres factores y la de dos factores presión* tamaño, no
resultan ser significativas para la ganancia de solidos solubles.
MODELO MATEMÁTICO:
Ganancia de sólidos = -6.91 + 0.02622 P+ 0.1856 C + 2.06 Tp- 0.000345 P*C-
0.00544 P*Tp - 0.0495 C*Tp + 0.000115 P*C*Tp.
73
De los análisis de optimización se determinó que la ganancia de sólidos máxima = 6.108
% se logra aplicando una, Concentración 60°Brix, Tamaño de muestra de 1 cm Y una
presión de 400 mmHg.
4.4. COEFICIENTE DE DIFUSIVIDAD DE LA GUAYABA
4.4.1. Coeficiente de difusividad efectiva a presión atmosférica 570 mmHg.
En el cuadro 1 del anexo V, se presenta los datos de las difusividades efectivas de
guayaba a partir de la pendiente de las rectas ajustadas de la representación de 1-Y frente
a la raíz cuadrada del tiempo, para cada tratamiento.
Los resultados de difusividad efectiva para la guayaba fueron obtenidos al desarrollar las
ecuaciones de 3.11 a 3.16.
Se obtuvo la fracción liquida de la muestra en función de la fracción másica del agua y
solidos solubles (3.11), para luego contemplar la acción del mecanismo hidrodinámico
definido por la fuerza impulsora después de la acción del pulso de vacío (3.13).
Se halló la fracción másica del líquido impregnado en la muestra de guayaba, el cual se
calculó a partir de la constante cinética deducida de las ganancias de solidos que se
muestran en el cuadro N° 3 del Anexo IV, para luego hallar la composición de la fase
liquida después del pulso de vacío a partir de la cantidad del líquido externo impregnado.
Para obtener el coeficiente de difusividad efectiva en la fase liquida de la muestra se
obtuvo la pendiente de las rectas ajustadas 1-Y frente a la raíz cuadrada del tiempo, para
cada tratamiento ,para luego ser reemplazada en la ecuación fickiana simplificada para
tiempos cortos de la segunda ley de fick .
En donde se observó que la mayor difusividad efectiva corresponde al tratamiento de
una concentración de 60°Brix y a un tamaño 1cm, dando un valor de 6.83552E-10m2/s de
difusividad efectiva ,por lo cual se deduce que la mayor influencia sobre la difusividad
74
efectiva es la concentración y tamaño de muestra, esto se debe a que al inicio del proceso
existe un mayor diferencial de concentraciones entre el producto y la solución hipertónica
y a medida que transcurre el tiempo esta diferencial se reduce y disminuye la velocidad
de penetración de solución de sacarosa en la guayaba.
Figura 18. Diagrama de Pareto para Difusividad Efectiva.
Fuente: Elaboración propia.
La figura 18 presenta el diagrama de Pareto donde nos muestra que la interacción de los
dos factores concentración * tamaño, son altamente significativas, de igual manera la
concentración y tamaño tienen un efecto significativo sobre la difusividad.
MODELO MATEMÁTICO
Difusividad Efectiva = 0.472 + 0.0579 C + 6.570 Tp - 0.1531 C*Tp
De los análisis de optimización se determinó que la difusividad máxima = 3.2340*10-10
m2/s se logra aplicando una, Concentración 60°Brix, Tamaño muestra de 1 cm.
75
4.4.2. Coeficiente de difusividad efectiva a presión de vacío.
En el cuadro 2 del anexo V se presenta los datos de las difusividades efectivas a partir de
la pendiente de las rectas ajustadas de la representación de 1-Y frente a la raíz cuadrada
del tiempo, se obtuvo la difusividad efectiva de la guayaba (De) para cada tratamiento, en
donde se observó que la mayor difusividad efectiva se da a una presión de vacío de 400
mmHg, concentración de 40°Brix y tamaño 2cm, dando un valor de 6.62813E-10 m2/s y
la menor difusividad se da a una presión de vacío de 300 mmHg, concentración de
60°Brix y tamaño 1cm obteniendo un valor de 1.08714E-10, la presión osmótica favorece
la difusividad, por lo que se tienen mayores coeficientes efectivos, también se observa un
ligero aumento de difusión a una concentración de 40 °Brix y un tamaño de 2cm ,se
puede atribuir que en la muestra de 1 cm ocurrió probablemente la formación de una
capa de sacarosa superficial sobre el producto (cubos alargados de guayaba) que impide
el ingreso dentro del mismo (Baroni y Hubinger, 2000)
Por otra parte varios autores coinciden en que las comparaciones de difusividad durante
el proceso de deshidratación son difíciles debido a los diferentes métodos y modelos
empleados para estimar la difusividad, pero lo más importante son las diferencias en la
variación, en la composición y sobre todo en la estructura de los diferentes alimentos
empleados (Cardoso, 2007).
La diferencia de los valores obtenidos de difusividad efectiva fueron influenciados por
dos factores: tamaño (cubos alargados de guayaba) y el agente osmótico (sacarosa). Así
mismo, Phisut, (2012), menciona que el agente osmótico de bajo peso molecular penetra
más fácilmente en la célula de la fruta en comparación con el agente osmótico de elevado
peso molecular, como los fructooligosacáridos que es diferente de la sacarosa, esto es
76
debido a que los fructooligosacáridos tienen un peso molecular mayor que sacarosa, lo
que resultaría una menor tasa de difusión.
Figura 19. Diagrama de Pareto para difusividad efectiva
Fuente: elaboración propia.
La figura 19, representa los efectos de cada factor estandarizados a un nivel de 0.05.
Podemos observar que el factor tamaño tiene una mayor influencia en la difusividad
efectiva, seguida de la concentración y la presión.
Las interacciones presión *tamaño, presión *concentración sobrepasan la línea roja, esto
indica que son estadísticamente significativas, lo que señala que ejercen influencia
significativa sobre la difusividad efectiva.
El modelo matemático ajustado con los factores codificados es la siguiente:
MODELO MATEMÁTICO
Difusividad efectiva = -19.50 + 0.5194 C + 13.92 tamaño - 0.3148 C*Tamaño.
77
De los análisis de optimización se determinó que la difusividad máxima = 2.82*10-9 m2/s
se logra aplicando una, Concentración 40°Brix, Tamaño de muestra de 2 cm y una
Presión de 400 mmHg.
4.5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA GUAYABA ANTES Y DESPUÉS DEL
TRATAMIENTO.
4.5.1. Composición Química Proximal de la guayaba fresca antes del tratamiento.
Se analizó las características químicas de a guayaba, provenientes de majes, como se
muestra en la tabla N°1, la composición química de la guayaba es variable dependiendo
de tipo de suelo, condiciones edafológicas, etc.
Tabla 6 Composición Química guayaba en base húmeda
Características %
Humedad 83.79
Cenizas 0.46
Grasa 0.76
Proteínas 0.74
Fibra 4.58
Carbohidratos 9.67
Energía Kcal 57.64
Fuente: Elaboración Propia a partir del informe de resultados del Laboratorio Servilab.
La humedad de guayaba, es de 83.79%, este valor es ligeramente más bajo de acuerdo a
la humedad determinada por Wenkam y Miller ,1965 que fue de 84.35%; según Wilson
Ch. W. 1980 reporta el rango 74 - 87% y clasifica a las frutas con un contenido de
78
humedad entre 75 y 90% como jugosas y destaca que este parámetro y la calidad de la
guayaba dependen de factores climáticos.
El contenido de cenizas es de 0.46% coincidiendo con los valores y rangos señalados en
la literatura para las guayabas 0,3 - 0,6 %. Las cenizas, en las frutas frescas, se encuentran
en el rango de 0,2 - 0,8% y, por lo general, es inversamente proporcional al contenido de
humedad del fruto,
Con respecto al contenido de proteínas indica un 0.74 %, en fibras un 4.58 %, en
carbohidratos 9.67 % y energía total de 57.64 % estos valores son similares a los
indicados por Wenkam y Miller ,1965.
4.5.2. Composición Química Proximal de la guayaba después del tratamiento de
osmodeshidratación.
Tabla 7 Composición Química guayaba en base seca.
Características %
Humedad 8.40
Cenizas 2.64
Grasa 0.62
Proteínas 2.52
Fibra 18.44
Carbohidratos 67.38
Energía Kcal 322.06
Fuente: Elaboración Propia a partir del informe de resultados del Laboratorio Servilab.
La composición química de la guayaba después del tratamiento de osmodeshidratación
muestra cenizas de 2.64 %, grasa 0.62 %, proteínas de 2.52 %, fibra 18.44 %,
carbohidratos 67.38 % y energía total de 322.06; estos resultados se obtuvieron de las
79
muestras osmodeshidratadas en base seca. Se puede observar que a comparación de las
guayabas antes del tratamiento hubo un incremento en los valores de cenizas, proteínas,
fibra, carbohidratos y energía total. Esto se debe a que durante el tratamiento de
osmodeshidratación la difusión, absorción de sólidos, pérdida de agua y variación de
masa se dieron en forma favorable. Incrementando y mejorando así sus características
fisicoquímicas. Ya que como dice la literatura, basados en las características del producto
final, el proceso de osmodeshidratación logra remoción parcial de agua (concentración de
sólidos), impregnación de soluto, mejora la calidad organoléptica, texturización, mejora
el valor nutrimental, estabilidad microbiológica. (Lazarides, 2001).
ANÁLISIS SENSORIAL DE GUAYABA OSMODESHIDRATADA
En base a los resultados obtenidos del cuadro de difusividad efectiva se pasó a la
obtención del producto con el tratamiento con mayor valor encontrado. El grafico 7
muestra el valor promedio de las características sensoriales de la guayaba, observando
que el mayor valor obtenido fue para el sabor con 4.8 que se encuentra entre bueno y muy
bueno. Así mismo el valor más bajo fue para el color con 3.5 entre regular y bueno,
similares valores se encontró para las características de textura y apariencia general, con
valores de 4.2 y 3.6 respectivamente.
Los valores en cuanto al color y la apariencia general fueron relativamente bajos
comparados con los valores de sabor y textura, esto debido a que se utilizó sacarosa como
soluto para la solución osmodeshidratante, la cual le da una coloración ligeramente pardo,
que según nuestras encuestas tiene una aceptación visual regular.
En cuanto a la característica del sabor fue la que obtuvo un valor más alto a la aceptación
por parte de los panelistas, esto gracias a que mediante el proceso de deshidratación
80
osmótica incrementa la ganancia de sólidos solubles aportados por los componentes de la
solución osmodeshidratante lo cual le da un agradable sabor dulce.
En cuanto a la textura de la guayaba osmodeshidratada se obtuvo un valor de 4.2 entre
bueno y muy bueno, ya que la inmersión en sacarosa mejora la consistencia, por un
enriquecimiento en sólidos solubles.
Grafica 7: Valores promedio de las características sensoriales de la guayaba
osmodeshidratada.
Fuente: Elaboración propia.
De acuerdo con la calificación otorgada por los jueces en el análisis sensorial, Las tablas
7 y 8 muestran los porcentajes obtenidos del grado de aceptabilidad de las características
sensoriales de la guayaba osmodeshidratada en respuesta a 25 jueces mujeres y 25 jueces
hombres, observando que para las jueces mujeres el mayor porcentaje obtenido para el
color fue de 60% con un grado de aceptabilidad 3 (Regular) y para los jueces hombres fue
de 60% con un grado de aceptabilidad 4 (Bueno) ; Dando un promedio general de ambos
sexos de 3.5 puntos para el color ,una puntuación significativa para la aceptación de un
alimento ya que esta característica sensorial puede revelar normalidad o anomalías en un
producto .
81
En cuanto a la textura para las jueces mujeres el mayor porcentaje obtenido fue de 64%
con un grado de aceptabilidad 4 (Bueno) y para los jueces hombres fue de 96% con un
grado de aceptabilidad 4 (Bueno); Dando un promedio general de ambos sexos de 4.2
puntos para la textura, para esta característica también se presentó una puntuación
significativa para su aceptación ya que la textura es un atributo de calidad en la selección
de un alimento.
En cuanto a la apariencia general para las jueces mujeres el mayor porcentaje obtenido
fue de 60% con un grado de aceptabilidad 4 (Bueno) y para los jueces hombres fue de
60% con un grado de aceptabilidad 4 (Bueno); Dando un promedio general de ambos
sexos de 3.6 puntos para la apariencia general, con una puntuación significativa
aceptable teniendo presente que la apariencia representa todos los atributos visibles de un
alimento y cumple el rol de factor de decisión al momento del consumo.
En cuanto al sabor para las jueces mujeres el mayor porcentaje obtenido fue de 76% con
un grado de aceptabilidad 5 (Muy Bueno) y para los jueces hombres fue de 84% con un
grado de aceptabilidad 5 (Muy Bueno), Dando un promedio general de ambos sexos de
4.8 puntos para el sabor ,con estos resultados se puede indicar que la característica
sensorial sabor presentó mayor aceptabilidad ya que se posicionó en el primer lugar, el
sabor es uno de los principales factores decisivos que propician que un producto sea
aceptado.
Con estas descripciones nos permite evidenciar que los atributos sensoriales sabor,
textura, color y apariencia general son imperativos y de gran prioridad dentro de la
preferencia y aprobación de cualquier producto alimenticio.
82
Tabla 8 Porcentajes de Grado de aceptabilidad en respuesta a 25 jueces Mujeres. Apariencia General
N % N % N % N %
5 0 0 19 76 9 36 0 0
4 10 40 6 24 16 64 15 60
3 15 60 0 0 0 0 10 40
2 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0
TOTAL 25 100 25 100 25 100 25 100
Grado de Aceptabilidad Escala
Regular
Malo
Muy Malo
Color Sabor Textura
Muy Bueno
Bueno
Fuente: Elaboración Propia
N = número de jueces
Tabla 9 Porcentajes de Grado de aceptabilidad en respuesta a 25 jueces Hombres. Apariencia General
N % N % N % N %
5 0 0 21 84 1 4 0 0
4 15 60 4 16 24 96 15 60
3 10 40 0 0 0 0 10 40
2 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0
TOTAL 25 100 25 100 25 100 25 100
Escala
Muy Bueno
Bueno
Regular
Malo
Muy Malo
Color Sabor TexturaGrado de Aceptabilidad
Fuente: Elaboración Propia
N = número de jueces
VIDA ÚTIL SENSORIAL
La vida útil de un alimento representa el periodo de tiempo durante el cual el alimento en
cuestión se mantiene apto para su consumo; mantiene las características sensoriales,
funcionales y nutricionales por encima de los límites de calidad previamente definidos
como aceptables.
Este trabajo analiza la vida útil realizando un análisis de supervivencia aplicado a la
guayaba osmodeshidratada donde estimó los tiempos de censura cuando el consumidor
aprobó el producto almacenado en un lugar fresco y seco a condiciones de temperatura
ambiente por un periodo de 23-28 días. Por lo tanto el tiempo de vida útil estimado para
este producto (guayaba osmodeshidratada) es de 1 mes, esto sin el uso de ningún tipo de
aditivo para su conservación.
83
CONCLUSIONES
Se determinó la cinética de deshidratación osmótica de la guayaba en respuesta a
los factores de estudio: concentración, tamaño de muestra y presión, los cuales
tuvieron un efecto importante sobre ganancia de sólidos, pérdida de masa y
pérdida de agua, acelerando la velocidad de deshidratación osmótica.
Los máximos niveles para la pérdida de masa se obtuvo a: presión de vacío de
400 mmHg, 1 cm de tamaño de muestra y una concentración de 60 ° Brix; con un
valor máximo de 29.334 %.
Los máximos niveles para la pérdida de agua se obtuvo a: presión de vacío de 400
mmHg, 1 cm de tamaño de muestra y una concentración de 60 ° Brix; con un
valor máximo de 30.074 %.
Los máximos niveles para la ganancia de sólidos se obtuvo a: presión de vacío de
400 mmHg, 1 cm de tamaño de muestra y una concentración de 60 ° Brix; con un
valor máximo de 6.108%.
Analizando los resultados obtenidos en la experimentación, podemos determinar
que para la velocidad de deshidratación osmótica de la guayaba, se obtuvo
mejores resultados al aplicar presión de vacío que a presión atmosférica, esto
debido a que cuando se trabaja en condiciones de vacío, se observan cinéticas de
transferencia de masa más rápidas debidas a la actuación del mecanismo
hidrodinámico que aumenta la superficie de contacto de la fruta con la fase líquida
externa.
84
Se obtuvo los coficientes de difusividad efectiva aplicando las ecuaciones
formuladas para el modelo de mecanismo hidrodinámico el cual fué de 2.82*10-9
m2/s.
Se evaluó las características fisicoquímicas de la guayaba antes y después del
tratamiento de osmodeshidración : los valores antes del tratamiento fueron de
cenizas 0.46 , grasa 0.76, proteínas 0.74 y fibra 4.58 , carbohidratos 9.67, energía
57.64 Kcal ; los valores después del tratamiento fueron de : cenizas 2.64 %,
Grasa 0.62, Proteínas 2.52 , Fibra 18.44 , Carbohidratos 67.38 ,Energía 322.06
Kcal demostrando así que en el tratamiento de osmodeshidratación la difusión,
absorción de sólidos, pérdida de agua y variación de masa se dieron en forma
favorable. Incrementando y mejorando así sus características fisicoquímicas.
Del análisis sensorial la característica que logró mayor valor fue el sabor con 4.8
que se encuentra entre bueno y muy bueno. Así mismo el valor más bajo fue para
el color con 3.5 entre regular y bueno, similares valores se encontró para las
características de textura y apariencia general, con valores de 4.2 y 3.6
respectivamente.
85
RECOMENDACIONES
Realizar estudios de almacenamiento para calcular el tiempo de vida media y un
análisis microbiológico del producto procesado.
Realizar estudios de medición de volúmenes intercelulares y extracelulares tanto
de guayaba fresca y guayaba osmodeshidratada con pulsos de vacío usando
técnicas de análisis de imágenes.
Realizar un estudio de los tejidos de la estructura celular de la guayaba por etapas
de su vida poscosecha, y su influencia en el proceso de osmodeshidratación.
86
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2000).
90
ANEXOS
ANEXO I:
VALORES EXPERIMENTALES PARA TRATAMIENTOS DO Y DOPV.
Cuadro N° 1. Valores experimentales para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=40
°Brix, Tamaño= 1cm
1 0 6.0372 6.0544 6.0372 6.04698 9.0 9.0 0.5641 0.5695 41
2 15 5.2767 5.2939 4.89393 4.9037 12.1 12.6 0.5798 0.5852 40
3 30 5.2165 5.2337 4.71441 4.72419 13.2 13.7 0.6041 0.6095 40.5
4 45 4.9606 4.9778 4.43649 4.44627 14.2 14.7 0.6212 0.6266 40
5 60 5.7827 5.7999 5.13419 5.14397 15.3 15.8 0.7212 0.7266 39
6 75 5.4322 5.4494 4.77424 4.78402 16.0 16.5 0.7021 0.7075 39.5
7 90 5.1051 5.1223 4.43047 4.44025 16.8 17.3 0.7031 0.7085 39.5
8 105 5.4905 5.5077 4.66572 4.6755 17.0 17.5 0.7541 0.7595 39.5
9 120 5.492 5.5092 4.61811 4.6279 17.3 17.8 0.7441 0.7495 39.5
°Brix de
solución
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
Cuadro N° 2. Valores experimentales para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=60
°Brix, Tamaño= 1cm
1 0 4.8952 5.0052 4.8952 4.9047 8.7 8.5 0.5215 0.5436 60
2 15 5.3698 5.4798 4.95029 4.9598 12.4 12.9 0.7057 0.7278 60
3 30 5.1596 5.2696 4.73135 4.74085 13.4 13.9 0.7523 0.7744 59.6
4 45 6.0325 6.1425 5.45338 5.46288 14.3 14.8 0.9041 0.9262 59.6
5 60 5.2365 5.3465 4.65001 4.65951 15.2 15.7 0.9002 0.9223 59.5
6 75 5.8941 6.0041 5.1927 5.2022 15.9 16.4 1.0055 1.0276 59.5
7 90 5.7614 5.8714 5.05851 5.06801 16.1 16.6 1.0521 1.0742 59.5
8 105 6.1169 6.2269 5.29112 5.30062 16.7 17.2 1.1098 1.1319 59
9 120 5.8896 5.9996 5.07684 5.0863 17.8 18.3 1.1314 1.1535 59
°Brix de
solución
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
91
Cuadro N° 3. Valores experimentales para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=40
°Brix, Tamaño= 2cm
1 0 10.0673 10.0014 10.0673 10.0914 9.0 9.5 0.6547 0.7549 41
2 15 9.0492 9.0704 8.48652 8.5106 13.2 13.5 0.7724 0.8726 40
3 30 9.6125 9.6337 8.85484 8.87894 14.0 14.3 0.9547 1.0549 40.5
4 45 8.1757 8.1969 7.47158 7.49568 14.7 15.0 1.0245 1.1247 40
5 60 9.2903 9.3115 8.3619 8.386 15.0 15.3 1.1135 1.2137 39
6 75 10.0417 10.0629 8.87582 8.89992 15.5 15.8 1.1673 1.2675 39.5
7 90 9.5439 9.5651 8.44615 8.47025 16.0 16.3 1.2764 1.3766 39.5
8 105 8.0987 8.1199 7.11746 7.14156 16.8 17.1 1.2947 1.3949 39.5
9 120 9.9826 10.0038 8.68384 8.7079 17.6 17.9 1.6047 1.7049 39.5
°Brix de
solución
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
Cuadro N° 4. Valores experimentales para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=60
°Brix, Tamaño= 2cm
1 0 10.2356 10.2185 10.2356 10.2156 8.7 8.5 1.0354 1.0054 60
2 15 10.1458 10.1287 9.41175 9.3918 12.0 12.5 1.3274 1.2974 60
3 30 10.2541 10.237 9.34149 9.32149 12.8 13.3 1.3970 1.3670 59.6
4 45 9.8956 9.8785 8.97531 8.95531 13.0 13.5 1.4258 1.3958 59.6
5 60 9.6354 9.6183 8.58514 8.56514 14.2 14.7 1.4747 1.4447 59.5
6 75 9.8954 9.8783 8.75743 8.73743 14.8 15.3 1.5210 1.4910 59.5
7 90 10.2541 10.237 8.93132 8.91132 15.4 15.9 1.6187 1.5887 59.5
8 105 9.6587 9.6416 8.35478 8.33478 16.0 16.5 1.7110 1.6810 59
9 120 9.7895 9.7724 8.45813 8.4381 16.6 17.1 1.7552 1.7252 59
°Brix de
solución
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
92
Cuadro N° 5. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=40
°Brix, Tamaño= 1cm
1 0 5.6231 5.6215 5.6231 5.6252 9.0 9.5 0.5247 0.5378 40
2 15 5.7254 5.7238 5.0839 5.0860 12.5 12.8 0.6587 0.6618 39.5
3 30 5.9465 5.9449 5.2924 5.2945 14.3 14.6 0.6951 0.6982 39.5
4 45 5.9921 5.9905 5.1232 5.1253 15.0 15.3 0.7142 0.7173 39
5 60 6.7424 6.7408 5.6501 5.6522 16.2 16.5 0.8025 0.8056 39
6 75 6.5522 6.5506 5.3794 5.3815 17.0 17.3 0.8869 0.8900 38.5
7 90 5.9034 5.9018 4.8113 4.8134 18.0 18.3 0.9032 0.9063 38.5
8 105 5.8873 5.8857 4.7511 4.7532 18.3 18.6 0.9654 0.9685 38
9 120 6.0215 6.0199 4.7871 4.7892 19.5 19.8 1.0274 1.0305 38
°Brix
de
solució
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
Cuadro N° 6. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=40
°Brix, Tamaño= 1cm
1 0 6.5489 6.5369 6.5489 6.5448 9.5 9.0 0.6247 0.6359 40.5
2 15 6.9541 6.9421 6.1019 6.0978 13.0 13.3 0.7331 0.7443 39.8
3 30 6.3574 6.3454 5.45923 5.4551 14.4 14.7 0.7254 0.7366 39.5
4 45 5.7722 5.7602 4.83133 4.8272 15.6 15.9 0.7572 0.7684 39
5 60 5.9935 5.9815 4.90868 4.9046 17.0 17.3 0.7845 0.7957 39
6 75 5.3347 5.3227 4.27309 4.269 18.0 18.3 0.7541 0.7653 38.7
7 90 7.0301 7.0181 5.55842 5.5543 19.3 19.6 1.0945 1.1057 38.5
8 105 6.8974 6.8854 5.3179 5.3138 19.7 20.0 1.2023 1.2135 38
9 120 6.8707 6.8587 5.28288 5.2788 20.0 20.3 1.2011 1.2123 37.2
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
°Brix
de
solució
93
Cuadro N° 7. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=60
°Brix, Tamaño= 1cm
1 0 5.6451 5.6331 5.6451 5.641 9.0 9.3 0.5014 0.5167 60
2 15 5.6715 5.6595 5.01621 5.0121 13.1 13.4 0.7213 0.7366 60
3 30 5.6025 5.5905 4.84056 4.8365 14.5 14.8 0.7021 0.7174 59.8
4 45 5.6508 5.6388 4.78623 4.7821 15.0 15.3 0.7245 0.7398 59.8
5 60 6.1249 6.1129 5.00717 5.0031 15.5 15.8 0.7924 0.8077 59.5
6 75 5.6978 5.6858 4.59243 4.5883 17.0 17.3 0.8004 0.8157 58.8
7 90 5.9874 5.9754 4.77256 4.7685 17.6 17.9 0.9124 0.9277 58.8
8 105 5.5746 5.5626 4.41285 4.4088 18.4 18.7 0.9047 0.9200 58.5
9 120 6.2354 6.2234 4.86985 4.8657 19.0 19.3 0.9874 1.0027 58
°Brix
de
solució
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
Cuadro N° 8. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=60
°Brix, Tamaño= 1cm
1 0 6.336 6.3525 6.3360 6.3494 8.5 8.9 0.9541 0.9755 40.5
2 15 5.8567 5.8732 5.0231 5.0365 13.0 13.4 1.0541 1.0755 39.8
3 30 6.5973 6.6138 5.5469 5.5603 14.0 14.4 1.1657 1.1871 39.5
4 45 6.0954 6.1119 4.9731 4.9865 15.0 15.4 1.4547 1.4761 39
5 60 5.6985 5.7150 4.5972 4.6107 16.0 16.4 1.6988 1.7202 39
6 75 6.0451 6.0616 4.7022 4.7156 17.0 17.4 1.7457 1.7671 38.7
7 90 5.3387 5.3552 4.0508 4.0642 17.4 17.8 1.8215 1.8429 38.5
8 105 5.7031 5.7196 4.2795 4.2929 19.0 19.4 1.9257 1.9471 38
9 120 5.6811 5.6976 4.2545 4.2679 19.8 20.2 1.9454 1.9668 37.2
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
°Brix
de
solució
94
Cuadro N° 9. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=40
°Brix, Tamaño= 2cm
1 0 9.7526 9.7691 9.7526 9.766 9.0 9.4 0.8854 0.9068 40
2 15 9.6645 9.681 8.69418 8.7076 12.5 12.9 1.1574 1.1788 39.5
3 30 10.402 10.419 9.24773 9.2611 14.0 14.4 1.2574 1.2788 39.5
4 45 9.8327 9.8492 8.60361 8.617 14.0 14.4 1.3019 1.3233 39
5 60 9.9456 9.9621 8.54327 8.5567 15.6 16.0 1.4021 1.4235 39
6 75 9.1967 9.2132 7.82639 7.8398 16.5 16.9 1.4454 1.4668 38.5
7 90 9.7051 9.7216 8.22022 8.2336 17.4 17.8 1.4822 1.5036 38.5
8 105 9.5754 9.5919 8.04908 8.0625 18.4 18.8 1.4933 1.5147 38
9 120 10.236 10.252 8.57743 8.5908 19.2 19.6 1.6666 1.6880 38
°Brix
de
solució
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
Cuadro N° 10. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg,
C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 9.1254 9.1419 9.1254 9.1388 8.5 9.0 0.5810 0.6024 60
2 15 9.3587 9.3752 8.32412 8.3375 14.0 14.4 0.7745 0.7959 59.5
3 30 8.9547 8.9712 7.87118 7.8846 14.3 14.7 0.9321 0.9535 57.5
4 45 9.9547 9.9712 8.571 8.5844 15.5 15.9 0.8895 0.9109 56.2
5 60 10.215 10.231 8.62121 8.6346 16.3 16.7 0.9865 1.0079 55
6 75 9.6987 9.7152 8.16049 8.1739 17.6 18.0 0.8814 0.9028 54.6
7 90 10.486 10.502 8.60205 8.6155 18.8 19.2 0.9425 0.9639 53.8
8 105 9.9641 9.9806 7.99706 8.0105 19.0 19.4 1.1521 1.1735 53
9 120 9.7531 9.7696 7.76756 7.781 19.2 19.6 1.1245 1.1459 53
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
°Brix
de
solució
95
Cuadro N° 11. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg,
C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 9.3698 9.3467 9.3698 9.3374 9.3 9.0 0.9874 0.9720 60
2 15 10.025 10.002 9.00542 8.973 13.5 13.2 1.2914 1.2760 60
3 30 10.332 10.309 9.06921 9.0368 14.0 13.7 1.3495 1.3341 59.8
4 45 10.114 10.09 8.78155 8.7492 15.0 14.7 1.5087 1.4933 59.8
5 60 10.064 10.041 8.66099 8.6286 15.5 15.2 1.5451 1.5297 59.5
6 75 9.7877 9.7646 8.23146 8.1991 16.5 16.2 1.5971 1.5817 58.8
7 90 9.8897 9.8666 8.14911 8.1167 17.5 17.2 1.6960 1.6806 58.8
8 105 9.9987 9.9756 8.08895 8.0565 18.2 17.9 1.6965 1.6811 58.5
9 120 10.096 10.073 8.08435 8.052 19.0 18.7 1.8245 1.8091 58
°Brix
de
solució
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
Cuadro N° 12. Valores experimentales para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg,
C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 10.0254 10.0121 10.0254 10.0044 9.0 9.0 0.7637 0.7426 60
2 15 9.9012 9.8879 8.8269 8.8059 13.8 13.6 1.2875 1.2664 59.5
3 30 10.2544 10.2411 8.9880 8.9670 14.3 14.1 1.1541 1.1330 57.5
4 45 10.3365 10.3232 8.9256 8.9046 15.0 14.8 1.2534 1.2323 56.2
5 60 10.1485 10.1352 8.6952 8.6742 16.4 16.2 1.3965 1.3754 55
6 75 10.0654 10.0521 8.4338 8.4128 17.3 17.1 1.4547 1.4336 54.6
7 90 10.2131 10.1998 8.4452 8.4242 18.6 18.4 1.6864 1.6653 53.8
8 105 9.8124 9.7991 7.9166 7.8956 19.0 18.8 1.6569 1.6358 53
9 120 9.6541 9.6408 7.6991 7.6781 19.5 19.3 1.8214 1.8003 53
N° de
Muestra
Tiempo
(min)Mo Mf
°Brix de
muestra Mf seca
°Brix
de
solució
96
ANEXO II:
TIEMPO DE PROCESO Y CAMBIOS COMPOSICIONALES: fracción másica del
agua (Xw) y solidos solubles (Xs), pérdida de peso (ΔM), pérdida de agua (ΔMw) y
ganancia de solidos (ΔMs); para los tratamientos de DO Y DOPV.
Cuadro N° 1. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 1cm
1 0 0.9066 0.9069 0.0897 0.0906 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8815 0.8819 0.1213 0.1223 -0.0725 -0.0620 -0.0890 -0.0989 0.0159 0.0164
3 30 0.8719 0.8722 0.1326 0.1335 -0.0963 -0.0858 -0.1186 -0.1285 0.0232 0.0237
4 45 0.8600 0.8603 0.1423 0.1433 -0.1057 -0.0952 -0.1374 -0.1473 0.0266 0.0271
5 60 0.8595 0.8599 0.1553 0.1562 -0.1121 -0.1016 -0.1434 -0.1533 0.0282 0.0287
6 75 0.8529 0.8533 0.1625 0.1634 -0.1211 -0.1106 -0.1569 -0.1668 0.0301 0.0306
7 90 0.8413 0.8416 0.1699 0.1708 -0.1321 -0.1216 -0.1764 -0.1863 0.0328 0.0333
8 105 0.8384 0.8387 0.1717 0.1727 -0.1502 -0.1397 -0.1941 -0.2040 0.0333 0.0338
9 120 0.8389 0.8392 0.1755 0.1764 -0.1521 -0.1416 -0.2012 -0.2111 0.0349 0.0354
ΔMsN° de
MuestraTiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw
Cuadro N° 2. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 1cm
1 0 0.8935 0.9035 0.0851 0.0899 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8574 0.8675 0.1214 0.1262 -0.0781 -0.0757 -0.1130 -0.1128 0.0195 0.0198
3 30 0.8410 0.8510 0.1301 0.1349 -0.0930 -0.0906 -0.1313 -0.1311 0.0252 0.0255
4 45 0.8342 0.8442 0.1392 0.1440 -0.1096 -0.1072 -0.1518 -0.1516 0.0287 0.0290
5 60 0.8064 0.8164 0.1445 0.1493 -0.1220 -0.1196 -0.1674 -0.1672 0.0312 0.0315
6 75 0.8064 0.8164 0.1525 0.1573 -0.1320 -0.1296 -0.1831 -0.1829 0.0331 0.0334
7 90 0.7920 0.8020 0.1520 0.1568 -0.1420 -0.1396 -0.2021 -0.2019 0.0353 0.0356
8 105 0.7903 0.8003 0.1584 0.1632 -0.1550 -0.1526 -0.2159 -0.2157 0.0360 0.0363
9 120 0.7771 0.7872 0.1683 0.1731 -0.1572 -0.1548 -0.2236 -0.2234 0.0362 0.0365
ΔMsN° de
MuestraTiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw
Cuadro N° 3. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 0.9350 0.9415 0.0925 0.1023 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.9090 0.9155 0.1382 0.1480 -0.0622 -0.0587 -0.0825 -0.0912 0.0192 0.0186
3 30 0.8922 0.8987 0.1452 0.1550 -0.0788 -0.0753 -0.1131 -0.1218 0.0208 0.0202
4 45 0.8629 0.8694 0.1487 0.1585 -0.0861 -0.0826 -0.1464 -0.1551 0.0214 0.0208
5 60 0.8668 0.8734 0.1530 0.1628 -0.0999 -0.0964 -0.1548 -0.1635 0.0252 0.0246
6 75 0.8685 0.8750 0.1593 0.1691 -0.1161 -0.1126 -0.1673 -0.1760 0.0273 0.0267
7 90 0.8489 0.8554 0.1617 0.1715 -0.1150 -0.1115 -0.1837 -0.1924 0.0305 0.0299
8 105 0.8181 0.8246 0.1652 0.1750 -0.1212 -0.1177 -0.2060 -0.2147 0.0317 0.0311
9 120 0.8152 0.8218 0.1741 0.1839 -0.1301 -0.1266 -0.2158 -0.2164 0.0340 0.0334
ΔMsN° de
MuestraTiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw
97
Cuadro N° 4. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 0.8988 0.8967 0.0857 0.0916 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8590 0.8569 0.1171 0.1231 -0.0724 -0.0691 -0.1020 -0.1113 0.0180 0.0187
3 30 0.8505 0.8484 0.1248 0.1308 -0.0890 -0.0857 -0.1241 -0.1334 0.0211 0.0218
4 45 0.8411 0.8390 0.1257 0.1316 -0.0930 -0.0897 -0.1359 -0.1452 0.0233 0.0240
5 60 0.8282 0.8261 0.1371 0.1430 -0.1090 -0.1057 -0.1609 -0.1702 0.0285 0.0292
6 75 0.8263 0.8242 0.1435 0.1495 -0.1150 -0.1117 -0.1676 -0.1769 0.0314 0.0321
7 90 0.8188 0.8167 0.1490 0.1550 -0.1290 -0.1257 -0.1857 -0.1950 0.0322 0.0329
8 105 0.7952 0.7931 0.1515 0.1574 -0.1350 -0.1317 -0.2030 -0.2043 0.0334 0.0341
9 120 0.7925 0.7904 0.1577 0.1637 -0.1360 -0.1327 -0.2141 -0.2170 0.0358 0.0354
ΔMsN° de
MuestraTiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw
Cuadro N° 5. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 1cm
1 0 0.9067 0.9098 0.0897 0.0907 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8840 0.8871 0.1229 0.1239 -0.1120 -0.1205 -0.1217 -0.1159 0.0195 0.0225
3 30 0.8687 0.8718 0.1258 0.1269 -0.1100 -0.1185 -0.1336 -0.1278 0.0223 0.0253
4 45 0.8840 0.8871 0.1390 0.1400 -0.1450 -0.1535 -0.1509 -0.1451 0.0292 0.0322
5 60 0.8699 0.8730 0.1444 0.1454 -0.1620 -0.1705 -0.1777 -0.1719 0.0313 0.0343
6 75 0.8595 0.8626 0.1564 0.1575 -0.1790 -0.1875 -0.2010 -0.1952 0.0388 0.0418
7 90 0.8368 0.8399 0.1611 0.1621 -0.1850 -0.1935 -0.2247 -0.2189 0.0416 0.0446
8 105 0.8216 0.8247 0.1636 0.1646 -0.1930 -0.2015 -0.2437 -0.2379 0.0424 0.0454
9 120 0.8357 0.8388 0.1667 0.1677 -0.2050 -0.2135 -0.2423 -0.2365 0.0428 0.0458
ΔMw ΔMsN° de
Muestra
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM
Cuadro N° 6. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 1cm
1 0 0.9046 0.9077 0.0950 0.0928 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8799 0.8830 0.1343 0.1322 -0.1225 -0.1324 -0.1326 -0.1436 0.0229 0.0250
3 30 0.8438 0.8470 0.1509 0.1488 -0.1413 -0.1512 -0.1800 -0.1910 0.0346 0.0367
4 45 0.8552 0.8584 0.1572 0.1551 -0.1630 -0.1729 -0.1888 -0.1998 0.0367 0.0388
5 60 0.8402 0.8433 0.1720 0.1699 -0.1810 -0.1909 -0.2165 -0.2275 0.0459 0.0480
6 75 0.8235 0.8267 0.1830 0.1809 -0.1990 -0.2089 -0.2450 -0.2560 0.0516 0.0537
7 90 0.8284 0.8315 0.1890 0.1869 -0.2093 -0.2192 -0.2496 -0.2606 0.0545 0.0566
8 105 0.8323 0.8354 0.1951 0.1929 -0.2290 -0.2389 -0.2629 -0.2739 0.0554 0.0575
9 120 0.8305 0.8336 0.1971 0.1949 -0.2311 -0.2410 -0.2661 -0.2771 0.0566 0.0587
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw ΔMs
N° de
Muestra
98
Cuadro N° 7. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 1cm
1 0 0.9112 0.9143 0.0901 0.0923 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8788 0.8819 0.1268 0.1289 -0.1155 -0.1151 -0.1339 -0.1227 0.0220 0.0237
3 30 0.8550 0.8581 0.1442 0.1463 -0.1360 -0.1356 -0.1725 -0.1613 0.0345 0.0362
4 45 0.8486 0.8518 0.1548 0.1569 -0.1530 -0.1526 -0.1924 -0.1812 0.0410 0.0427
5 60 0.8586 0.8617 0.1703 0.1724 -0.1825 -0.1821 -0.2093 -0.1981 0.0491 0.0508
6 75 0.8505 0.8537 0.1766 0.1787 -0.1940 -0.1936 -0.2257 -0.2145 0.0522 0.0539
7 90 0.8514 0.8545 0.1863 0.1885 -0.2029 -0.2025 -0.2326 -0.2214 0.0584 0.0601
8 105 0.8384 0.8416 0.1931 0.1953 -0.2084 -0.2080 -0.2475 -0.2363 0.0628 0.0645
9 120 0.8357 0.8388 0.1960 0.1981 -0.2190 -0.2186 -0.2585 -0.2473 0.0629 0.0646
ΔMw ΔMsN° de
Muestra
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM
Cuadro N° 8. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 1cm
1 0 0.9077 0.9098 0.0843 0.0974 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8924 0.8945 0.1308 0.1439 -0.1423 -0.1543 -0.1520 -0.1499 0.0278 0.0286
3 30 0.8902 0.8923 0.1445 0.1576 -0.1592 -0.1712 -0.1925 -0.1904 0.0372 0.0380
4 45 0.8869 0.8890 0.1573 0.1705 -0.1841 -0.1961 -0.2229 -0.2208 0.0440 0.0448
5 60 0.8856 0.8877 0.1702 0.1833 -0.1933 -0.2053 -0.2397 -0.2376 0.0530 0.0538
6 75 0.8813 0.8834 0.1852 0.1983 -0.2221 -0.2341 -0.2579 -0.2558 0.0597 0.0605
7 90 0.8783 0.8804 0.1968 0.2099 -0.2412 -0.2532 -0.2796 -0.2775 0.0650 0.0658
8 105 0.8770 0.8791 0.2001 0.2133 -0.2496 -0.2616 -0.2943 -0.2922 0.0659 0.0667
9 120 0.8767 0.8788 0.2027 0.2158 -0.2511 -0.2631 -0.3019 -0.2998 0.0675 0.0683
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw ΔMs
N° de
Muestra
Cuadro N° 9. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 0.9092 0.8968 0.0899 0.0689 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8978 0.8854 0.1203 0.0993 -0.1004 -0.0961 -0.1015 -0.0960 0.0183 0.0202
3 30 0.8949 0.8825 0.1260 0.1050 -0.1110 -0.1067 -0.1136 -0.1081 0.0221 0.0240
4 45 0.8812 0.8688 0.1303 0.1093 -0.1250 -0.1207 -0.1382 -0.1327 0.0241 0.0260
5 60 0.8915 0.8791 0.1404 0.1194 -0.1410 -0.1367 -0.1434 -0.1379 0.0307 0.0326
6 75 0.8939 0.8815 0.1452 0.1242 -0.1490 -0.1447 -0.1485 -0.1430 0.0337 0.0356
7 90 0.8785 0.8661 0.1477 0.1267 -0.1530 -0.1487 -0.1651 -0.1596 0.0352 0.0371
8 105 0.8694 0.8570 0.1528 0.1318 -0.1594 -0.1551 -0.1784 -0.1729 0.0385 0.0404
9 120 0.8687 0.8563 0.1547 0.1337 -0.1620 -0.1577 -0.1812 -0.1757 0.0397 0.0416
ΔMw ΔMsN° de
Muestra
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM
99
Cuadro N° 10. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 0.9051 0.9083 0.0841 0.0862 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8945 0.8977 0.1174 0.1195 -0.1105 -0.1203 -0.1095 -0.1297 0.0203 0.0213
3 30 0.8817 0.8848 0.1262 0.1284 -0.1210 -0.1308 -0.1302 -0.1504 0.0269 0.0279
4 45 0.8613 0.8645 0.1348 0.1369 -0.1390 -0.1488 -0.1635 -0.1837 0.0319 0.0329
5 60 0.8593 0.8624 0.1393 0.1414 -0.1560 -0.1658 -0.1799 -0.2001 0.0335 0.0345
6 75 0.8312 0.8343 0.1504 0.1526 -0.1586 -0.1684 -0.2058 -0.2260 0.0425 0.0435
7 90 0.8393 0.8425 0.1624 0.1645 -0.1796 -0.1894 -0.2166 -0.2368 0.0491 0.0501
8 105 0.8437 0.8468 0.1679 0.1701 -0.1974 -0.2072 -0.2280 -0.2482 0.0507 0.0517
9 120 0.8411 0.8443 0.1706 0.1727 -0.2036 -0.2134 -0.2352 -0.2554 0.0518 0.0528
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw ΔMs
N° de
Muestra
Cuadro N° 11. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 0.8946 0.9093 0.0917 0.1049 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8711 0.8858 0.1252 0.1384 -0.1017 -0.1126 -0.1122 -0.1050 0.0207 0.0199
3 30 0.8626 0.8773 0.1390 0.1522 -0.1222 -0.1331 -0.1375 -0.1303 0.0303 0.0295
4 45 0.8627 0.8774 0.1444 0.1576 -0.1317 -0.1426 -0.1455 -0.1383 0.0336 0.0328
5 60 0.8448 0.8595 0.1524 0.1656 -0.1394 -0.1503 -0.1675 -0.1603 0.0395 0.0387
6 75 0.8535 0.8682 0.1629 0.1761 -0.1590 -0.1699 -0.1768 -0.1696 0.0453 0.0445
7 90 0.8404 0.8551 0.1739 0.1871 -0.1760 -0.1869 -0.2021 -0.1949 0.0516 0.0508
8 105 0.8397 0.8544 0.1783 0.1915 -0.1910 -0.2019 -0.2153 -0.2081 0.0525 0.0517
9 120 0.8445 0.8592 0.1826 0.1958 -0.1993 -0.2102 -0.2184 -0.2112 0.0545 0.0537
ΔMw ΔMsTiempo
(min)Xw Xs ΔM
N° de
Muestra
Cuadro N° 12. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
1 0 0.9307 0.9183 0.0921 0.0809 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
2 15 0.8983 0.8858 0.1263 0.1151 -0.1085 -0.1300 -0.1299 -0.1268 0.0206 0.0223
3 30 0.8895 0.8770 0.1420 0.1308 -0.1235 -0.1450 -0.1511 -0.1480 0.0324 0.0341
4 45 0.8729 0.8604 0.1506 0.1394 -0.1365 -0.1580 -0.1770 -0.1739 0.0380 0.0397
5 60 0.8582 0.8458 0.1591 0.1479 -0.1432 -0.1647 -0.1954 -0.1923 0.0442 0.0459
6 75 0.8481 0.8357 0.1685 0.1573 -0.1621 -0.1836 -0.2201 -0.2170 0.0491 0.0508
7 90 0.8424 0.8300 0.1733 0.1621 -0.1731 -0.1946 -0.2341 -0.2310 0.0512 0.0529
8 105 0.8554 0.8429 0.1833 0.1721 -0.1932 -0.2147 -0.2406 -0.2375 0.0558 0.0575
9 120 0.8569 0.8444 0.1910 0.1798 -0.2025 -0.2240 -0.2474 -0.2443 0.0603 0.0620
Tiempo
(min)Xw Xs ΔM ΔMw ΔMs
N° de
Muestra
100
ANEXO III:
VARIACIÓN DE MASA (ΔM), AGUA (ΔMw) Y GANANCIA DE SOLIDOS (ΔMs)
FINALES A PARTIR DEL ANEXO II.
Cuadro N° 1. Variación de masa, agua, solidos solubles para DO 570 mmHg.
PRESIÓN CONCENTRACIÓN TAMAÑO
mmHg °Brix cm
570 40 1 0.15210 0.14160 0.20120 0.21110 0.03490 0.03540
570 60 1 0.15720 0.15480 0.22360 0.22340 0.03620 0.03650
570 40 2 0.13010 0.12660 0.21580 0.21640 0.03400 0.03340
570 60 2 0.13600 0.13270 0.21410 0.21700 0.03580 0.03540
VARIACIÓN DE MASA VARIACIÓN DE AGUA VARIACIÓN SOLIDOS
g/g M.F. g/g M.F. g/g M.F.
Cuadro N° 2. Variación de masa, agua, solidos solubles para DOPV 300 Y 400 mmHg.
PRESIÓN CONCENTRACIÓN TAMAÑO
mmHg °Brix cm
300 40 1 0.20500 0.21350 0.24230 0.23650 0.04280 0.04580
400 40 1 0.23110 0.24100 0.26610 0.27710 0.05660 0.05870
300 60 1 0.21900 0.21860 0.25850 0.24730 0.06290 0.06460
400 60 1 0.25110 0.26310 0.30190 0.29980 0.06750 0.06830
300 40 2 0.16200 0.15770 0.18120 0.17570 0.03970 0.04160
400 40 2 0.20360 0.21340 0.23520 0.25540 0.05180 0.05280
300 60 2 0.19930 0.21020 0.21840 0.21120 0.05450 0.05370
400 60 2 0.20250 0.22400 0.24740 0.24430 0.06030 0.06200
VARIACIÓN DE MASA VARIACIÓN DE AGUA VARIACIÓN SOLIDOS
g/g M.F.g/g M.F.g/g M.F.
101
ANEXO IV:
PARAMETROS CINÉTICOS PARA DO Y DOPV:
Variación de masa (ΔM), Variación de agua (ΔMw) y ganancia de solidos (ΔMs).
Cuadro N° 1. Parámetros cinéticos DO para pérdida de peso (ΔM).
1 570 40 1 0.4 -0.2001 -0.1987 -2.9362 -2.9339 0.9710 0.9778
2 570 60 1 0.6 -0.2281 -0.2267 -3.0114 -3.0091 0.9747 0.9815
3 570 40 2 0.4 -0.2548 -0.2534 -0.5387 -0.5364 0.9793 0.9861
4 570 60 2 0.6 -0.2119 -0.2105 -3.3066 -3.3043 0.9809 0.9877
Ys
N°
Tratamiento
P
(mmHg)
C
(°Brix)
Tamaño
(cm)
Km x 100
(s-0.5
)
K°m x 100
(s-0.5
)R
2
Cuadro N° 2. Parámetros cinéticos DO para pérdida de agua (ΔMw).
1 570 40 1 0.4 -0.2001 -0.2035 -2.9362 -2.9451 0.9849 0.9873
2 570 60 1 0.6 -0.2281 -0.2315 -3.0114 -3.0203 0.9820 0.9844
3 570 40 2 0.4 -0.2548 -0.2582 -0.5387 -0.5476 0.9797 0.9821
4 570 60 2 0.6 -0.2119 -0.2153 -3.3066 -3.3155 0.9783 0.9807
Ys
N°
Tratamiento
P
(mmHg)
C
(°Brix)
Tamaño
(cm)
Km x 100
(s-0.5
)
K°m x 100
(s-0.5
)R
2
Cuadro N° 3. Parámetros cinéticos DO para ganancia de sólidos (ΔMs).
1 570 40 1 0.4 0.0702 0.0766 0.2543 0.2657 0.9484 0.9496
2 570 60 1 0.6 0.0546 0.0610 1.0907 1.1021 0.9669 0.9681
3 570 40 2 0.4 0.0357 0.0421 2.5386 2.5500 0.9447 0.9459
4 570 60 2 0.6 0.0512 0.0576 0.5891 0.6005 0.9627 0.9639
Ys
N°
Tratamiento
P
(mmHg)
C
(°Brix)
Tamaño
(cm)
Km x 100
(s-0.5
)
K°m x 100
(s-0.5
)R
2
Cuadro N° 4. Parámetros cinéticos DOPV para pérdida de peso (ΔM).
1 300 40 1 0.4 -0.187 -0.1857 -4.6974 -4.6991 0.9556 0.9593
2 400 40 1 0.4 -0.2110 -0.2096 -5.5534 -5.5551 0.9922 0.9959
3 300 60 1 0.6 -0.1963 -0.1949 -5.6368 -5.6385 0.9814 0.9851
4 400 60 1 0.6 -0.2198 -0.2184 -7.0953 -7.0970 0.9759 0.9796
5 300 40 2 0.4 -0.1207 -0.1193 -6.3819 -6.3836 0.9791 0.9828
6 400 40 2 0.4 -0.1775 -0.1761 -4.9664 -4.9681 0.9699 0.9736
7 300 60 2 0.6 -0.1806 -0.1792 -4.2124 -4.2141 0.9703 0.9740
8 400 60 2 0.6 -0.1732 -0.1718 -4.9412 -4.9429 0.9657 0.9694
N° de
Tratamiento
P
(mmHg)
C
(°Brix)
Tamaño
(cm)Ys
Km x 100
(s-0.5
)
K°m x 100
(s-0.5
)R
2
102
Cuadro N° 5. Parámetros cinéticos DOPV para pérdida de agua (ΔMw).
1 300 40 1 0.4 -0.2519 -0.2500 -3.2905 -3.2892 0.9632 0.9615
2 400 40 1 0.4 -0.2472 -0.2453 -6.6513 -6.6500 0.9715 0.9698
3 300 60 1 0.6 -0.2186 -0.2167 -7.5343 -7.5330 0.9899 0.9882
4 400 60 1 0.6 -0.2750 -0.2731 -7.4470 -7.4457 0.9944 0.9927
5 300 40 2 0.4 -0.1504 -0.1485 -5.4269 -5.4256 0.9782 0.9765
6 400 40 2 0.4 -0.2440 -0.2421 -3.4420 -3.4407 0.9882 0.9865
7 300 60 2 0.6 -0.2029 -0.2010 -4.7853 -4.7840 0.9798 0.9781
8 400 60 2 0.6 -0.2298 -0.2279 -5.8899 -5.8886 0.9873 0.9856
N° de
Tratamiento
P
(mmHg)
C
(°Brix)
Tamaño
(cm)Ys
Kw x 100
(s-0.5
)
K°w x 100
(s-0.5
)R
2
Cuadro N° 6. Parámetros cinéticos DOPV para ganancia de solidos (ΔMs).
1 300 40 1 0.4 0.0483 0.0504 0.3928 0.3942 0.9615 0.9633
2 400 40 1 0.4 0.0635 0.0656 0.5966 0.5980 0.9608 0.9626
3 300 60 1 0.6 0.0765 0.0786 0.1096 0.1110 0.9858 0.9876
4 400 60 1 0.6 0.0775 0.0796 0.5134 0.5148 0.9790 0.9808
5 300 40 2 0.4 0.0417 0.0438 0.4791 0.4805 0.9797 0.9815
6 400 40 2 0.4 0.0620 0.0641 0.0443 0.0457 0.9674 0.9692
7 300 60 2 0.6 0.0638 0.0659 0.1957 0.1971 0.9858 0.9876
8 400 60 2 0.6 0.0693 0.0714 0.1578 0.1592 0.9918 0.9936
N° de
Tratamiento
P
(mmHg)
C
(°Brix)
Tamaño
(cm)Ys
Ks x 100
(s-0.5
)
K°s x 100
(s-0.5
)R
2
103
ANEXO V:
VALORES DE LOS COEFICIENTES DE DIFUSIVIDAD EFECTIVA
SOMETIDA A DIFERENTES TRATAMIENTOS PARA DO Y DOPV.
Cuadro N° 1. Valores de coeficientes de difusividad efectiva para 570 mmHg.
P C Tamaño t1/2
mmHg °Brix cm s1/2
30.0000 0.0943 0.1028
42.4264 0.1300 0.1385
51.9615 0.1624 0.1709
60.0000 0.1981 0.2066
67.0820 0.2209 0.2294
73.4847 0.2468 0.2553
79.3725 0.2533 0.2618
84.8528 0.2631 0.2716
30.0000 0.0549 0.0634
42.4264 0.0747 0.0832
51.9615 0.0926 0.1011
60.0000 0.1105 0.1190
67.0820 0.1244 0.1329
73.4847 0.1284 0.1369
79.3725 0.1403 0.1488
84.8528 0.1621 0.1706
30.0000 0.0639 0.0724
42.4264 0.0796 0.0881
51.9615 0.0836 0.0921
60.0000 0.1072 0.1157
67.0820 0.1190 0.1275
73.4847 0.1308 0.1393
79.3725 0.1426 0.1511
84.8528 0.1545 0.1630
30.0000 0.0550 0.0635
42.4264 0.0707 0.0792
51.9615 0.0747 0.0832
60.0000 0.0983 0.1068
67.0820 0.1101 0.1186
73.4847 0.1219 0.1304
79.3725 0.1337 0.1422
84.8528 0.1456 0.1541
570 60 1 0.01792
570 40 1
N°
1
570 40 2 0.05973
570 60 2 0.00974
ZOHDM
0.0159 0.0958
De
m2/s
1-Y
2.08513E-10 2.60272E-10
X1
0.0063 0.0920
6.69447E-10
1.72987E-10
3.93376E-10
0.0211 0.1002
0.0607 0.3213
0.0121 0.0959
0.0964
3.33376E-10
0.0921 1.12987E-10
0.3175
6.83552E-10
104
Cuadro N° 2. Valores de coeficientes de difusividad efectiva para 300 y 400 mmHg.
P C Tamaño t1/2
mmHg °Brix cm s1/2
30.000 0.09460 0.09770
42.426 0.10918 0.11228
51.962 0.13960 0.14271
60.000 0.16067 0.16378
67.082 0.19857 0.20168
73.485 0.22293 0.22604
79.373 0.23793 0.24104
84.853 0.23857 0.24168
30.000 0.10966 0.11277
42.426 0.17375 0.17686
51.962 0.18575 0.18886
60.000 0.23449 0.23760
67.082 0.27403 0.27714
73.485 0.28723 0.29034
79.373 0.30075 0.30385
84.853 0.30712 0.31023
30.000 0.06906 0.07217
42.426 0.10486 0.10797
51.962 0.12436 0.12747
60.000 0.14654 0.14965
67.082 0.15907 0.16218
73.485 0.17414 0.17725
79.373 0.18918 0.19228
84.853 0.19454 0.19765
30.000 0.08411 0.08722
42.426 0.10713 0.11024
51.962 0.12847 0.13158
60.000 0.14892 0.15203
67.082 0.17299 0.17610
73.485 0.19123 0.19434
79.373 0.19662 0.19972
84.853 0.20048 0.20359
30.000 0.07999 0.08310
42.426 0.09707 0.10017
51.962 0.11479 0.11790
60.000 0.13839 0.14150
67.082 0.15043 0.15354
73.485 0.16403 0.16714
79.373 0.18223 0.18534
84.853 0.18773 0.19084
0.01354 0.09367 0.09505 3.96244E-10 2.5541E-105 300 40 2 0.01184
0.01018 0.08445 0.08583 1.17601E-10 1.2243E-104 400 60 1 0.00848
0.00352 0.09093 0.09231 1.08714E-10 1.3457E-103 300 60 1 0.00182
0.0164 0.09948 0.10086 2.78827E-10 1.8754E-102 400 40 1 0.0147
0.01142 0.09303 0.0944 1.65513E-10 2.1021E-101 300 40 1 0.00972
N° X1 Zohdm 1-YDe
m2/s
//continua
105
P C Tamaño t1/2
mmHg °Brix cm s1/2
30.000 0.06774 0.07085
42.426 0.09819 0.10130
51.962 0.13112 0.13423
60.000 0.14488 0.14798
67.082 0.19003 0.19314
73.485 0.21914 0.22225
79.373 0.23187 0.23498
84.853 0.24048 0.24359
30.000 0.06129 0.06440
42.426 0.08727 0.09038
51.962 0.09637 0.09947
60.000 0.11515 0.11826
67.082 0.12979 0.13290
73.485 0.15192 0.15503
79.373 0.15925 0.16236
84.853 0.16453 0.16764
30.000 0.06285 0.06595
42.426 0.09105 0.09416
51.962 0.10971 0.11281
60.000 0.12789 0.13100
67.082 0.14629 0.14940
73.485 0.15589 0.15900
79.373 0.16741 0.17052
84.853 0.17878 0.18189
0.09131 0.09269 3.48698E-10 3.5241E-108 400 60 2 0.00262 0.00432
0.00495 0.09467 0.09605 3.16385E-10 2.2583E-107 300 60 2 0.00325
0.00281 0.09534 0.09672 6.62813E-10 6.2453E-106 400 40 2 0.00111
N° X1 Zohdm 1-YDe
m2/s
106
ANEXO VI:
Cuadro N° 1. Análisis de varianza para variación de masa a 570 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 3 13.022900 99.31% 190.55 0.000
Lineal 2 12.911900 98.46% 283.4 0.000
CONCENTRACIÓN 1 1.473900 11.24% 64.7 0.001
TAMAÑO 1 11.438100 87.22% 50209 0.000
Interacciones de 2 términos 1 0.111000 0.85% 4.87 0.092
CONCENTRACIÓN * TAMAÑO 1 0.111000 0.85% 4.87 0.092
Error 4 0.091100 0.69%
Total 7 13.114000 100%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
Cuadro N° 2. Análisis de varianza para variación de agua a 570 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 3 7.343000 84.70% 7.38 0.042
Lineal 2 1.748000 20.16% 2.64 0.186
CONCENTRACIÓN 1 0.518300 5.98% 1.56 0.279
TAMAÑO 1 1.229700 14.18% 3.71 0.126
Interacciones de 2 términos 1 5.595000 64.54% 16.87 0.015
CONCENTRACIÓN * TAMAÑO 1 5.595000 64.54% 16.87 0.015
Error 4 1.326500 15.30%
Total 7 8.669400 100%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
Cuadro N° 3. Análisis de varianza para ganancia de solidos a 570 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 3 0.000099 99.39% 217.44 0.00007
Lineal 2 0.000053 53.00% 173.93 0.00013
CONCENTRACIÓN 1 0.000017 16.54% 108.58 0.00048
TAMAÑO 1 0.000036 36.46% 239.29 0.0001
Interacciones de 2 términos 1 0.000046 46.39% 304.47 0.00006
CONCENTRACIÓN * TAMAÑO 1 0.000046 46.39% 304.47 0.00006
Error 4 0.000001 0.61%
Total 7 0.0001 100.00%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
107
Cuadro N° 4. Análisis de varianza para difusividad efectiva a 570 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 3 32.5851 98.48% 86.22 0.0000
Lineal 2 10.6398 32.16% 42.23 0.0020
CONCENTRACIÓN 1 2.458 7.43% 19.51 0.0120
TAMAÑO 1 8.1818 24.73% 64.95 0.0010
Interacciones de 2 términos 1 21.9453 66.32% 174.21 0.0000
CONCENTRACIÓN * TAMAÑO 1 21.9453 66.32% 174.21 0.0000
Error 4 0.5039 1.52%
Total 7 33.089 100.00%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
Cuadro N° 5. Análisis de varianza para variación de masa a 300 y 400 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 7 0.010876 95.56% 24.61 0.000
Lineal 3 0.009900 86.99% 52.27 0.000
PRESIÓN 1 0.003738 32.85% 59.22 0.000
CONCENTRACIÓN 1 0.001610 14.15% 25.5 0.001
TAMAÑO 1 0.004551 39.99% 72.1 0.000
Interacciones de 2 términos 3 0.003100 2.73% 1.64 0.256
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN 1 0.000204 1.79% 3.23 0.110
PRESIÓN*TAMAÑO 1 0.000160 0.14% 0.25 0.631
CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.000090 0.79% 1.43 0.266
Interacciones de 3 términos 1 0.000666 5.85% 10.55 0.012
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.000666 5.85% 10.55 0.012
Error 8 0.000505 4.44%
Total 15 0.011381 100.00%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
108
Cuadro N° 6. Análisis de varianza para variación de agua a 300 y 400 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 7 0.018496 97.92% 53.91 0.000
Lineal 3 0.017640 93.39% 119.97 0.000
PRESIÓN 1 0.007921 41.94% 161.97 0.000
CONCENTRACIÓN 1 0.001586 8.40% 161.61 0.000
TAMAÑO 1 0.008133 43.06% 32.37 0.000
Interacciones de 2 términos 3 0.000189 1.00% 165.92 0.344
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN 1 0.000100 0.53% 1.28 0.190
PRESIÓN*TAMAÑO 1 0.000079 0.42% 2.05 0.239
CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.000009 0.05% 1.62 0.676
Interacciones de 3 términos 1 0.000667 3.53% 0.19
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.000667 3.53% 13.62
Error 8 0.000392 2.08% 13.62
Total 15 0.018888 100.00%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
Cuadro N° 7. Análisis de varianza para ganancia de solidos a 300 y 400 mmHg.
VALOR VALOR
F P
Modelo 7 0.00129 98.99% 112.010 0.000
Lineal 3 0.001162 93.58% 247.090 0.000
PRESIÓN 1 0.000324 26.07% 206.480 0.000
CONCENTRACIÓN 1 0.000677 54.49% 431.610 0.000
TAMAÑO 1 0.000162 13.03% 103.190 0.000
Interacciones de 2 términos 3 0.000062 4.98% 13.160 0.000
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN 1 0.000062 3.82% 30.290 0.000
PRESIÓN*TAMAÑO 1 0.000047 0.03% 0.210 0.002
CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0 1.13% 8.960 0.001
Interacciones de 3 términos 1 0.000014 0.42% 3.350 0.656
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.000005 0.42% 3.350 0.017
Error 8 0.000013 1.01%
Total 15 0.001242 100.00%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
109
Cuadro N° 8. Análisis de varianza para difusividad efectiva
VALOR VALOR
F P
Modelo 7 40.1545 95.13% 22.32 0.00000
Lineal 3 33.3635 79.04% 43.27 0.00000
PRESIÓN 1 4.8976 11.60% 19.05 0.00200
CONCENTRACIÓN 1 6.9905 16.56% 27.2 0.00100
TAMAÑO 1 21.4754 50.88% 83.55 0.00000
Interacciones de 2 términos 3 5.8898 13.95% 7.64 0.01000
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN 1 2.0124 4.77% 7.83 0.02300
PRESIÓN*TAMAÑO 1 3.1546 7.47% 12.27 0.00800
CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.7229 1.71% 2.81 0.13200
Interacciones de 3 términos 1 0.9011 2.13% 3.51 0.09800
PRESIÓN*CONCENTRACIÓN*TAMAÑO 1 0.9011 2.13% 3.51
Error 8 2.0563 4.87%
Total 15 42.2108 100.00%
FUENTE GL SC Sec. CONTRIBUCIÓN
110
ANEXO VII:
VARIACIÓN DE MASA, AGUA Y SOLIDOS SOLUBLES DE LA GUAYABA
PARA TRATAMIENTOS CON DO Y DOPV EN FUNCIÓN A LA RAÍZ
CUADRADA DEL TIEMPO.
Grafico N° 1. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 1cm
Grafico N° 2. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 1cm
111
Grafico N° 3. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
Grafico N° 4. Para el tratamiento DO P= 570 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
Grafico N° 5. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 1cm
112
Grafico N° 6. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 1cm
Grafico N° 7. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 1cm
113
Grafico N° 8. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 1cm
Grafico N° 9. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
114
Grafico N° 10. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=40 °Brix, Tamaño= 2cm
Grafico N° 11. Para el tratamiento DOPV P= 300 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
115
Grafico N° 12. Para el tratamiento DOPV P= 400 mmHg, C=60 °Brix, Tamaño= 2cm
116
FICHA DE EVALUACIÓN SENSORIAL
NOMBRE: FECHA:
INSTRUCCIÓNES:
Por favor, califique Ud. Las muestras de guayaba deshidratada, de acuerdo a la siguiente
escala:
MUY BUENO BUENO REGULAR MALO MUY MALO
5 4 3 2 1
Verifique Ud. el, sabor, color, textura y apariencia general e indique con una X.
COLOR SABOR TEXTURA
APARIENCIA
GENERAL
Muy bueno
Bueno
Regular
Malo
Muy malo
Observaciones:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
117
118