INTRODUCCIN

A travs del tiempo se han desarrollado diversas tcnicas de conservacin, y entre ellas se encuentra la deshidratacin de alimentos, la cual fue uno de los primeros mtodos que se utilizaron para conservar alimentos. Los incas fueron uno de los pueblos que utilizaron este mtodo de conservacin colocando el alimento fresco bajo los rayos del sol (el sol era considerado su Dios). Los frutos secos tuvieron gran utilidad durante la Edad Media, las pasas, las guindillas, los orejones de chabacano, los higos desecados, etc., formaban parte de la cocina tradicional en numerosos pases.Una alternativa del hombre para aprovechar ms y mejor los alimentos que se producen en pocas de cosecha es conservarlos mediante la disminucin del contenido de agua. Para esto, desde la antigedad emple el secado al sol y en algunos casos lo complement con la impregnacin de sal.Hoy, la investigacin tecnolgica busca la aplicacin de otras tcnicas ms eficientes de deshidratacin, bajo condiciones controladas para producir mayores volmenes de mejor calidad.Desafortunadamente durante la deshidratacin de las frutas ocurren cambios ms o menos intensos que disminuyen en calidad y cantidad el contenido de nutrientes bsicos para la dieta humana y cambian las caractersticas sensoriales de los productos. En un intento para evitar estos efectos se emplean aditivos que contrarrestan el desarrollo de microorganismos y previene o reponen los cambios ocasionados por los procesos aplicados.

I. TITULODESHIDRATACIN DE PLTANO VERDE

II. OBJETIVOS

2.1. Objetivos Generales Aprender y aplicar el proceso de deshidratado artificial en el fruto de pltano bellaco verde.

2.2. Objetivos Especficos Determinar las curvas de velocidad de deshidratado en el pltano bellaco verde. Cuantificar y analizar los resultados obtenidos en el proceso de deshidratado. Determinar el tiempo que demora en llegar la humedad del pltano bellaco verde al equilibrio.

III. REVISIN BIBLIOGRFICA

3.1. Deshidratacin.El secado de los alimentos es uno de los mtodos ms antiguos utilizados por el hombre para su conservacin y tambin se ha utilizado con el propsito de disminuir el peso y el volumen de los mismos, lo que resulta en ahorros en costo de envase y transporte, requerimientos mnimos de almacenamiento y adems los costos de distribucin se reducen (Desrosier, 1975).En la deshidratacin de los alimentos, los requerimientos de los niveles bajos de humedad, para la estabilizacin mxima del producto, no se obtienen con un nmero mnimo de cambios en los materiales alimenticios (Potter, 1973).La calidad de los alimentos es a menudo limitada por su textura y capacidad de rehidratacin, adems, las reacciones ocurridas durante el secado resultan en perdida de nutrientes y otros cambios deteriorativos causados por oscurecimientos no enzimtico. (Fennema, 1973).

3.2. Objetivo de la deshidratacin.Preservar los alimentos por medio del secado permite usarlos cada vez que se necesiten. Tal vez por ello, esa tcnica es una de las ms antiguas. Probablemente su prctica viene de la poca en que nuestros ancestros pasaron de cazadores recolectores a agricultores, y desde ese momento se ha mantenido como uno de los mtodos ms usados para conservar los alimentos (Internediate Techonolgy Development Group, 1998).3.3. Principios tcnicos del secado.El secado consiste en retirar por evaporacin el agua de la superficie del producto y traspasarla al aire circundante. La rapidez de este proceso depende del aire, y de las caractersticas del producto. El aire contiene y puede absorber vapor de agua. La cantidad de vapor de agua presente en el aire se llama humedad (ITDG, 1998).3.4. Psicometra.El estudio de las relaciones termodinmicas entre el vapor de agua y aire se conocen como psicometra. Estas relaciones son bsicas e importantes en la deshidratacin de alimentos debido al papel que desempean las fuerzas involucradas en la remocin de humedad del producto (Heldman, 1981).La presin parcial (p) de un componente puede ser definida como la presin que el componente ejercera si estuviera completamente aislado. Ambos, aire de secado y vapor de agua ejercern una presin parcial en la mezcla de aire vapor (Heldman, 1981).La humedad relativa () es la proporcin de la cantidad de vapor en mezclas gaseosas del mximo de vapor que puede estar conteniendo en la mezcla. En suma, la humedad relativa es la relacin de la presin parcial de vapor () a la presin de saturacin de vapor ) para una mezcla de agua vapor (Heldman, 1981).

La humedad absoluta () es la proporcin de masa de vapor de agua por unidad de masa de aire seco (Heldman, 1981).

3.5. Mtodos tradicionales de secado.En las zonas soleadas y el clima templado es frecuente ver productos alimenticios extendidos en los patios traseros, sobre piedras o colgando de los aleros de las viviendas. En los pases fros tambin resultan apropiadas las tcnicas tradicionales de secado cuando las condiciones climticas son adecuadas (ITDG, 1998).

3.5.1. Secado al sol.El secado al sol es el mtodo ms usado en el mundo. En algunos pases, los cultivos se secan extendindolos sobre los caminos, en las playas o en los techos de las casas, aprovechando el calor absorbido por estas superficies. Con fecuencia, el material se coloca sobre esteras, lo que contribuye a reducir la contaminacin causada por el polvo y facilita la manipulacin (ITDG, 1998).Figura 1. Secado de pescado al sol sobre esteras.

3.5.2. Secado a la sombra.En algunos pases, particularmente en aquellos de clima seco y con periodos de fuertes vientos, algunas de las limitaciones mencionadas pueden superarse por medio del secado a la sombra, utilizando los aleros de las viviendas, los balcones o cobertizos construidos especialmente (ITDG, 1998).Figura 2. Secado a la sombra en los aleros de las viviendas.

3.5.3. Hornos Ahumadores.El secado en hornos Ahumadores es una prctica comn para la produccin de copra de coco y pescado seco y ahumado. Esta parrilla se coloca sobre un fuego suave. La combinacin de calor y humo seco y preserva el alimento, hoy en da hay una tendencia creciente a dejar de lado la tcnica del ahumado, ya que las cenizas que se mezclan con el alimento puede ser nociva para la salud (ITDG, 1998).

3.6. Tecnologas mejoradas de secado.Cuando se trata el tema de las tecnologas mejoradas de secado, debe tenerse presente que entran en juego muchos factores en la decisin de la mujer del rea rural de aceptar o no la tecnologa que se quiere introducir (ITDG, 1998).

3.6.1. Secadoras solares.Segn la ITDG (1998), el uso de secadoras solares tiene ms ventaja que el secado al sol: Las temperaturas son ms elevadas y en consecuencia, los grados de humedad son menores. Esto trae como resultado un secado ms rpido y una humedad final menor. Las temperaturas elevadas que se generan actan como una barrera contra la presencia de insectos y el desarrollo de moho. El producto dentro de la secadora est protegido del polvo y los insectos. El ritmo de secado es ms acelerado, y debido a su sistema de rejillas requiere de menor cantidad de terreno para extender el cultivo. Permite un grado considerable de proteccin contra la lluvia, lo que hace innecesaria mano de obra adicional para recoger el material. Resulta comparativamente ms barato de construir y no necesita mano de obra especializada.

3.6.1.1. Secadoras solares directas.En este tipo de secadoras, el aire se calienta en una cmara de secado que cumple las funciones de colector solar y secadora. La radiacin solar pasa a travs del techo transparente de la secadora y calienta la cmara de secado, de preferencia pintada de negro para q absorba el mximo de calor. El aire caliente se eleva y emerge de la cmara a travs de los orificios de salida colocados en la parte superior de la pared trasera. Este es reemplazado por aire frio que ingresa a travs de los orificios de entrada dispuestos en la base de la cmara (ITDG, 1998).

3.6.1.2. Secadoras solares indirectas.Una secadora solar indirecta incluye dos partes: un colector solar que recibe la radiacin del sol, y una cmara de secado que contiene el producto a secar, conectada al colector. El aire ingresa al colector, donde se calienta. De este modo, se reduce el nivel de humedad y el aire caliente se eleva a la cmara de secado por conveccin natural (ITDG, 1998).

3.6.2. Secadoras Mixtas y secadoras artificiales.Las secadoras solares tienen algunas limitaciones. No pueden usarse durante la noche y su nivel de eficiencia es menor en pocas de lluvias y alta nubosidad. Frecuentemente, el producto no se seca por completo en un solo da, lo que trae como resultado su deterioro durante la noche, particularmente debido al desarrollo de hongos. Adems, este tipo de secadoras no est diseado para aumentar en proporcin hasta convertirse en unidades ms grande, sin que esto represente problemas asociados con la construccin y la fragilidad de sus estructuras (ITDG, 1998).

3.7. Curva de velocidad de secado.Cuando se secan los alimentos, no pierden agua a velocidad constante hasta que estn completamente secos. Por el contrario, a medida que prosigue el proceso de secado, la velocidad con que se elimina el agua, no importa en qu combinacin de circunstancias va disminuyendo (Potter, 1973).La curva de secado se obtiene sobre el contenido de humedad por exposicin de una muestra hmeda a una corriente de aire. La muestra usualmente es suspendida en un gabinete o ducto. Para secar la muestra se utiliza una corriente de aire a temperatura, humedad, velocidad y direccin de flujo constante que cruza a travs de la misma (Desrosier, 1975).El peso de la muestra es reducido continuamente como funcin del tiempo. Este dato permite calcular el contenido de humedad en base seca, H. Enseguida, el contenido de humedad libre se calcula de la siguiente maneraHr = H- HeDonde: He es el contenido de humedad en el equilibrio.La humedad libre de una sustancia es el exceso de humedad sobre el contenido de humedad de equiiibrio a cuaiquier temperatura y humedad dadas. Considerando la deshidratacin de un slab (bloque) ideal de alimento que no sufre encogimiento, por medio de una corriente de aire a temperatura y humedad constante, la conducta de los alimentos deshidratados depende de la manera en que se encuentra la humedad, ya sea en forma libre o ligada (Fennema, 1973).

3.7.1. Periodo de velocidad constante. Durante el perodo de velocidad de secado, la velocidad de remocin de humedad del producto es limitada solo por la velocidad de evaporacin del agua superficial sobre o dentro del producto. Este perodo continuar mientras la migracin de humedad hacia la superficie en la que ocurre la evaporacin sea ms rpida que la evaporacin que se lleva a cabo en la misma superficie. La velocidad a la cual ocurre la evaporacin del agua de la superficie depende de dos factores (Heldman, 1980) como se muestra en la siguiente ecuacin:

Donde h es el coeficiente de transferencia de calor que describe las condiciones existentes en la superficie. km es el coeficiente de transferencia de masa que describe la transferencia de humedad hacia el aire. Ta es la temperatura del bulbo seco. Tw es la temperatura del bulbo hmedo Hw es la humedad absoluta en condiciones de bulbo hmedo.

Figura 3. Representacin esquemtica de los cambios en contenido de humedad como funcin del tiempo y la velocidad de secado en funcin del contenido de humedad y del tiempo para alimentos higroscpicos (fuente: Fennema, 1975).

Figura 4. Representacin esquemtica de los cambios en contenido de humedad como funcin del tiempo y la velocidad de secado en funcin del contenido de humedad y del tiempo para alimentos no higroscpicos (fuente: Fennema, 1975).

3.7.2. Periodo de velocidad decreciente.En el primer perodo de velocidad decreciente la superficie se seca y disminuye la velocidad de deshidratacin. Al alcanzarse el punto E el plano de evaporacin se desplaza penetrando hacia el interior del slido y la velocidad de deshidratacin decae an ms (Brennan, 1980). En alimentos no higroscpicos, este segundo perodo constituye el fin de la deshidratacin, sin embargo para alimentos higroscpicos, este punto corresponde al centro del slab que alcanza un contenido de humedad local (Wh), en este tipo de alimentos, tiene lugar un tercer perodo de velocidad decreciente, durante el cual el secado ocurre por desorcin a travs del alimento; en este perodo se asume que la transferencia de masa ocurre solamente en la fase de vapor, que no existe encogimiento y que el calor total de vaporizacin es constante (Fennema, 1973). En los perodos de velocidad decreciente la velocidad de desecacin est influenciada principalmente por la velocidad de movimiento de la humedad dentro del slido, reducindose los efectos de los factores externos, en especial de la velocidad del aire, sobre todo en la ltima etapa. Normalmente los perodos de velocidad decreciente constituyen la mayor proporcin del tiempo total de deshidratacin (Brennan, 1980).

3.7.3. rea de superficie.Generalmente subdividimos el alimento a deshidratar en piezas pequeas o capas delgadas a fin de acelerar la velocidad de secado, o sea se trata de exponer una mayor rea superficial con lo que facilitaremos la transferencia de masa y de calor. Adems que las partculas pequeas o capas delgadas reducen la distancia que el calor tiene que recorrer a fin de llegar a la superficie y escaparse (Potter, 1973).

3.7.4. Tiempo y Temperatura.La mayora de los mtodos importantes de deshidratacin de alimentos emplean calor. Dado que los componentes de los alimentos son sensibles al calor, es preciso encontrar un trmino medio entre la mxima velocidad de secado y el ptimo mantenimiento de la calidad en los alimentos.En los procesos de secado que emplean temperaturas altas por perodos cortos, los alimentos son menos daados que los alimentos sometidos a procesos de secado que emplean temperaturas ms bajas por tiempos ms largos. V arios procesos de secado pueden lograr la deshidratacin en cosas de minutos si el alimento se subdivide suficientemente (Potter, 1973).

IV. MATERIALES Y MTODOS

4.1. Materiales. Balanza analtica. Secadora. Pltano verde. Cuchillo. Tabla para picar. Guantes. Mandil.

4.2. Mtodos.

Limpiar y desinfectar los materiales de laboratorio.

Colocar en rodajas el pltano teniendo las siguientes medidas: 3mm, 5mm y 7mm.

Sacar el volumen de cada rodaja para obtener la informacin de la capacidad de cada bandeja. (calcular la circunferencia de cada bandeja)

Pesar cada cantidad de rodajas, de 3m, 5mm, 7mm, y colocar en el desecador.

Luego procedemos a colocar las rodajitas de pltano en las diversas bandejas de desecado.

Programamos el desecador a una temperatura de 65 C.

Colocamos las bandejas y pesar cada bandeja:

Tiempo15 min30 min60 min

N de veces6 repeticiones 3 repeticiones 6 repeticiones

Se hizo todo este proceso hasta llegar a un peso constante.

V. RESULTADOSCuadro 1. Datos generales del pltano.

Pltano seda

Pltano + cscara = 326.365 g -Cscara = 127,70 gPeso de la pulpa 198,665 gDimetro del pltano: 0.0388 mRadio del pltano: 0.0194 m1. Peso de la pulpa:3mm = 32,218 g5mm = 51,463 g7mm = 71,862 g2. rea de la bandeja: A = =3.1415 x= 3. rea de la bandeja usada A = = 3.1415x = 4. %H del pltano = 59,3 %

Cuadro 2. Dimetro y radio de la secadora.

Dimetro y radio de la secadora

Dimetro 12.6 cm0.126 m

Radio6.3 cm0.063 m

Cuadro 3. Dimetro y radio del pltano.

Dimetro y radio del pltano

Espesor3mm5mm7mm

dimetro 4.14 cm0.0414 m3.64 cm0.0364 m3.88 cm0.0388 m

Radio2.07 cm0.0207 m1.82 cm0.0182 m1.94 cm0.0194 m

Cuadro 4. Promedio de humedad.

% Humedad

1er %58.97

2do %59.63

3er %58. 93

Promedio59.3

Cuadro 5. Tiempo y peso de secado del pltano de 3mm.

Pltano 3 mm

T CResultados

InicioFinalMinutosHorammsXM

0032.21813.00640661.47708694659.63

10:45 a.m.11:00 a.m.150.2525.7413.00640660.97902470649.47005983

11:02 a.m.11:17 a.m.300.521.110613.00640660.62309242338.38921395

11:18. a.m.11:33 a.m.450.7518.01213.00640660.38485598327.79032534

11:34 a.m.11:49 a.m.60115.9513.00640660.22631872818.45513103

11:50 a.m.12:05 p.m.751.2514.76913.00640660.13551732311.93441262

12:06 p.m.12:21 p.m.901.514.07313.00640660.0820052337.579005187

12:22 p.m.12:52 p.m.120213.43213.00640660.0327218283.168503574

12:53 p.m.01:23 p.m.1502.513.22613.00640660.016883481.660316044

01:26 p.m.01:56 p.m.180313.1513.00640660.0110402051.091965019

01:58 p.m.02:58 p.m.240413.10613.00640660.0076572570.759906913

02:59 p.m.03:59 p.m.300513.08513.00640660.0060426680.600637371

04:00 p.m.05:00 p.m.360613.07113.00640660.0049662760.494173361

05:01 p.m.06:01 p.m.420713.05713.00640660.0038898830.387481045

06:02 p.m.07:02 p.m.480813.05613.00640660.0038129980.379851409

07:03 p.m.08:03 p.m.540913.05613.00640660.0038129980.379851409

Cuadro 6. Tiempo y peso de secado del pltano de 5mm.

Pltano 5 mm

T CResultados

InicioFinalMinutosHorammsXM

0051.46320.77561311.4770869460.5963

10:45 a.m.11:00 a.m.150.2547.1720.77561311.2704504450.559558764

11:02 a.m.11:17 a.m.300.540.05920.77561310.9281741440.481374645

11:18. a.m.11:33 a.m.450.7536.5420.77561310.7587928610.431428213

11:34 a.m.11:49 a.m.60133.65920.77561310.620120660.382762022

11:50 a.m.12:05 p.m.751.2531.29720.77561310.5064296710.336178768

12:06 p.m.12:21 p.m.901.529.01820.77561310.396733750.284043935

12:22 p.m.12:52 p.m.120225.74920.77561310.2393858070.19314874

12:53 p.m.01:23 p.m.1502.523.42220.77561310.1273794850.11298723

01:26 p.m.01:56 p.m.180322.1920.77561310.0680791890.063739833

01:58 p.m.02:58 p.m.240421.2920.77561310.0247591680.024160963

02:59 p.m.03:59 p.m.300521.06220.77561310.0137847630.013597327

04:00 p.m.05:00 p.m.360620.99120.77561310.0103672950.010260917

05:01 p.m.06:01 p.m.420720.95420.77561310.008586360.008513262

06:02 p.m.07:02 p.m.480820.06820.7756131-0.034059794-0.035260768

07:03 p.m.08:03 p.m.540920.06520.7756131-0.034204194-0.035415554

Cuadro7. Tiempo y peso de secado del pltano de 7mm.

Pltano 7 mm

T CResultados

InicioFinalMinutosHorammsXM

0071.86229.01068941.4770869460.5963

10:45 a.m.11:00 a.m.150.2565.35629.01068941.2528247810.556112837

11:02 a.m.11:17 a.m.300.559.74629.01068941.0594477840.514432943

11:18. a.m.11:33 a.m.450.7555.89329.01068940.926634670.480960238

11:34 a.m.11:49 a.m.60152.42129.01068940.8069546460.446582679

11:50 a.m.12:05 p.m.751.2549.51429.01068940.7067502020.414091178

12:06 p.m.12:21 p.m.901.546.86829.01068940.6155424420.381012857

12:22 p.m.12:52 p.m.120242.529.01068940.4649772510.317395544

12:53 p.m.01:23 p.m.1502.538.82129.01068940.3381619260.252706283

01:26 p.m.01:56 p.m.180335.71629.01068940.2311324110.187739685

01:58 p.m.02:58 p.m.240431.45629.01068940.0842899860.077737494

02:59 p.m.03:59 p.m.300529.82929.01068940.028207210.02743339

04:00 p.m.05:00 p.m.360629.3429.01068940.0113513540.011223947

05:01 p.m.06:01 p.m.420729.14829.01068940.0047331040.004710807

06:02 p.m.07:02 p.m.480829.08529.01068940.002561490.002554946

07:03 p.m.08:03 p.m.540929.0229.01068940.0003209370.000320834

Grfica 1. Curva de secado del pltano de 3mm.

Grfica 2. Curva de secado del pltano de 5mm.

Grfica 3. Curva de secado del pltano de 7mm.

Grfica 4. Curva de secado del pltano de 3, 5 y 7 mm

Densidad de Carga

Superficie inferior de la BandejaDimetro = 12,5 cmRadio = 6.25 cm

3 mm5 mm7 mm7 Porciones7 Porciones8 Porciones

Unidad / Bandeja

Unidad / Bandeja

= 7 x 0,051847 kg= 0,3639 kg

Densidad:

VI. DISCUSIONES

Segn la revista amaznica de investigacin alimentaria titulada Cintica de secado de musa paradisiaca L. (PLTANO) y Manihot esculenta Grantz (YUCA), publicada por los autores, Jorge Carraza y Manuel Snchez (2002), afirman que los factores que determinaron experimentalmente el proceso de secado, asimismo tambin se los resultados en trminos de tiempo de secado y humedad final alcanzada segn el espesor de la materia prima, que inicialmente tuvo una humedad de 57.0% para el pltano y 64.5% para la yuca, siendo que al final del proceso la materia prima de 0.20 cm de espesor tuvo una humedad de 6.80% para el pltano y 6.84% para la yuca. Se observa que a una temperatura de 40C el tiempo de secado y la humedad final fueron mayores en comparacin con 50C y 60C.

Imagen 3. Curvas experimentales de humedad en funcin del tiempo para el pltano y la yuca.

De acuerdo al trabajo que realizamos diferimos que nuestro contenido de % humedad promedio fue de 59.3 %.El % de humedad en base hmeda de los pltanos a 0.3, 0.5, 0.7 cm de espesor fueron 0.37%, -0.0035%, 0,0003% respectivamente. Logrando un equilibrio en un rango de 0,024 a 0,032%, observando que el pltano de 0,3 cm tuvo mayor secado ya que llego ms rpido al equilibrio a causa de la superficie de contacto.Dado que la temperatura del desecador no fue constante, factores climatolgicos que afectaron y la inaccesibilidad de materiales, tuvimos resultados bajos (negativo) en una de las muestras (0,5 cm).En cambio en la revista cientfica encontramos dados estables ya que no hubo impedimentos de lograr una buena investigacin.

VII. CONCLUSIONES

En el proceso de deshidratacin influyen muchos factores, principalmente el factor climtico y la humedad del aire ya que de eso depende el sistema de secado del producto, y a esto se le suma el tamao del corte (espesor) que se le da a la hortaliza para el respectivo secado, porque dependiendo del tamao del corte, la densidad de carga y el rea de secado que se va a ocupar podemos determinar la velocidad del deshidratado del pltano verde y luego poder calcular la curva de secado con los datos extrados para finalizar con un cuadro estadsticos de la determinacin optima del secado.

Con la prctica realizada y la toma de los datos respectivos de cada uno de los espesores, concluimos que el corte ms recomendable es de 3 mm ya que nos da un mejor rendimiento de produccin debido a que hay mayor superficie de contacto y esto produce un secado ms rpido, y esto puede beneficiar en la parte econmica, y en la produccin del pltano deshidratado.

La desventaja de trabajar en estas condiciones del laboratorio y de los factores climticos es que al momento de movilizar nuestra a la mquina de pesado en otras instalaciones nuestro producto absorba humedad retrasando el proceso del deshidratado y modificando nuestros resultados al momento del clculo de la curva.

VIII. RECOMENDACIONES

Se recomienda tener un ambiente con clima controlado para que no altere la muestra al momento de sacarla del secador para llevarle a pesar.

La muestra debe ser lo ms delgada posible as poder tener mayor superficie de contacto y que el secado sea constante y rpido. En esto encontramos varios beneficios tanto econmicos como personales.

Se recomienda tener los materiales preparados en el momento de hacer la prctica, para que no haya demora y se puede tener un mejor control.

Se debe tener la indumentaria necesaria para no contaminar la muestra en el momento de desarrollar la prtica.

IX. BIBLIOGRAFA

DESROSIER, N. (1975). Conservacin de alimentos.

FENNEMA, O. (1973). Qumica de los alimentos. 2da edicin.

HELDMAN (1981). Ingeniera de procesos de alimentos. 2da edicin.

INTERMEDIATE TECHNOLOGY DEVELOPMENT GROUP. (1998). Tcnicas de secado. 2da edicin.

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X. ANEXOS