Secador Tesis i - Copia

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UNVERSIDAD POLITÉCNICA DE CHIAPAS INGENIERÍA EN ENERGÍA TESIS: DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN DESHIDRATADOR SOLAR INDIRECTO, CON DOBLE COLECTOR PARA PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES COMO ALTERNATIVA SUSTENTABLE DE CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS PRESENTA MÓNICA PATRICIA CAMAS NÁFATE

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UNVERSIDAD POLITCNICA DE CHIAPASINGENIERA EN ENERGA

TESIS:

DISEO, CONSTRUCCIN Y CARACTERIZACIN DE UN DESHIDRATADOR SOLAR INDIRECTO, CON DOBLE COLECTOR PARA PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES COMO ALTERNATIVA SUSTENTABLE DE CONSERVACIN DE ALIMENTOS

PRESENTAMNICA PATRICIA CAMAS NFATE

Cuerpo Acadmico de Energa y Sustentabilidad. Cuerpo academico de investigacin y desarrollo agroindustrial

Universidad Politcnica de ChiapasINGENIERA EN ENERGA_____________________________________________________Universidad Politcnica de ChiapasCuerpo Acadmico de Ingeniera Agroindustrial

Dra. Peggy Elizabeth Alvarez GutirrezDra. Yolanda del C Prez Luna

Universidad Politcnica de ChiapasDirectora de tesis:

Dra. Peggy Elizabeth Alvarez Gutirrez

Universidad Politcnica de Chiapas Cuerpo Acadmico de Energa y Sustentabilidad.

Dr. Jess Muiz SoriaMtro. Roger Castillo Palomera.

Asesores Externos.Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas.Dr. Joel Pantoja Enrquez.Dra. Gabriela Palacios Pola

Universidad Politcnica de ChiapasEduardo J Selvas s/N Col MagisterialTuxtla Gutirrez, Chiapas+52 961 6120484 www.upchiapas.edu.mx

Agradecimientos:A mis padres:Por ser el motor de cada uno de mis esfuerzos, y las personas que confiarn siempre en m, y estarn ah festejando en mis logros, luchando conmigo en mis proyectos, y dndome nimos en desaires de la vida.A mi hermana:Quien para mi es el faro de mi vida, la mejor persona con la que siempre contar y ella contar. Mi mejor amiga.A mi asesora, la Dra. Peggy.Quien me ha apoyado y confiado en m este proyecto para su diseo, planeacin y realizacin. Entregndole un trabajo que servir de parteaguas en el rea interdisciplinaria entre Ing. Agroindustrial con Ing. Energa.A mi tutor, el Mtro. Roger.Por ser la persona que me ha brindado el apoyo, consejos y sobretodo ayuda en temticas escolares, desde el primer cuatrimestre.A mis amigos.Por todos los nimos, crticas y apoyos que han ayudado a conceptualizar y salvar este proyecto.

Tabla de contenidoCaptulo I: Introduccin.111.1 Definicin del problema141.2 Objetivos161.3 Justificacin171.4 Alcance del proyecto.18Captulo II: Deshidratado Solar.192.1 Fundamentos del Secado192.2 Comportamiento general del secado bajo condiciones externas constantes.192.3 Deshidratador solar232.3.1. Tipos de Deshidratadores solares. (solar, 2008)26Deshidratadores solares de gabinete27Capitulo III Productos agroindustriales deshidratados.313.1 Composicin de los productos.313.1.1 Chayotes (Sechium edule),313.1.2 Tomates (Solanum lycopersicum) (FAO, 2006).34Clasificacin de los tomates (FAO, NORMA DEL CODEX PARA EL TOMATE , 2007).353.1.3 Zanahoria (Daucus carota) (FAO, 2006)383.2 El agua en los alimentos.433.3 Conservacin de alimentos.463.4 Hongos y su carcter nutritivo.55Caractersticas generales55Clasificacin de los hongos segn su ecosistema.59Clasificacin sistemtica62Captulo IV Materiales y mtodos734.1 Criterios73Tipo de Producto73Tamao de producto73Eficiencia73Posicionamiento del lugar73Costos74Alcance del proyecto.744.2 Diseo744.2.1Software de diseo744.3 Parmetros solares76La constante solar76Localizacin del lugar mediante coordenadas geogrficas.76Declinacin Solar77ngulo horario:774.3.1 Coordenadas geogrficas locales.784.4 Radiacin Directa sobre una superficie inclinada.80a) Superficies Horizontales80B) Superficie inclinada al sur81C) Superficies verticales orientada hacia el sur814.5 Balance energtico.84Balance energtico con relacin al producto.84Balance energtico total del sistema.854.6 Propiedades de los productos durante el deshidratado.94Contenido de humedad evaporable de un producto94Rendimiento de un producto95Humedad libre y humedad de equilibrio95Curvas de Secado96Velocidad de secado1004.7 Actividad acuosa.1014.7 Isotermas de Deshidratado1024.8 Monitoreo del comportamiento.105Arduino.1054.9 Recurso disponible110Radiacin1104.10 Psicrometra.111Temperaturas de bulbo seco y bulbo hmedo112Carta psicromtrica112Captulo V Resultados1145.1 Diseo1145.2 Construccin del Deshidratador1175.2.1 Descripcin del sistema.1185.3 Clculos solares.122Declinacin Solar.122Duracin del da (horas de asoleamiento).122Cenit solar.123Cenit124Altura solar124Azimut124Superficie orientada hacia el sur.124Radiacin125Masa de aire.125Transmitancia125Comportamiento de la Radiacin Solar durante el experimento.127Primeras pruebas.127Segunda Prueba.1305.4 Resultados del proceso de deshidratacin.134Reduccin de masa con respecto al tiempo.134Propiedades de los productos.138Cinticas de Secado.142Velocidad de secado.1475.5 Actividad de Agua154Psicometra para los diferentes productos.155Captulo VI Discusin de Resultados.1616.1 Geometra de corte.1616.2 Color.164Chayote164Zanahoria165Tomate166Hongos.1676.3 Textura.1686.4 Sabor1756.5 Contenidos de humedad.177Presentacin del proceso de deshidratado mediante las imgenes de evidencia.1786.6 Discusin de la metodologa de secado.1806.7 Discusin general del sistema.185Doble Colector185Sistema de Aislamiento.185Colectores187Anexo A187Clculos solares.187Declinacin Solar.188Duracin del da (horas de asoleamiento).188Cenit solar.189Cenit189Altura solar190Azimut190Superficie orientada hacia el sur.190Radiacin191Masa de aire.191Transmitancia191Anexo B193Sensores de Monitoreo193DHT11193Sensor de Temperatura TS18B20197Bibliografa204

ndice de FigurasFigura 1 Curvas de velocidad caractersticas del secado de materiales porosos.20Figura 2 Componentes de un deshidratador solar.25Figura 3 Deshidratador solar de gabinete.27Figura 4 Deshidratador solar de panel y armario.28Figura 5 Deshidratador solar con silo29Figura 6 Deshidratador solar tipo invernadero.30Figura 7 Deshidratador con colectores indirectos30Figura 8 Cambios que ocurren en los alimentos en funcin de la actividad del agua A)oxidacin de lpidos, B) reacciones hidrolticas; C) oscurecimiento no enzimtico, E)Actividad enzimtica; F) Crecimiento de hongos, G) Crecimiento de Levaduras y H) Crecimiento de bacterias.45Figura 9 Mtodos principales para la conservacin de alimentos.54Figura 10 Ciclo de vida de un macro hongo tipo sombrilla (Merindez,2009)56Figura 11 Estructura bsica de un hongo macromicetos. (Rodrguez, 2007)57Figura 12 Ganoderma lucidum, Eric Steinert59Figura 13 Ustilago maydis, "Huitlacoche"; CIMMYT. Centro Internacional de Mejoramiento de Maz y60Figura 14 Boletus edulis, Vincenzo Gianferrari Pini62Figura 15 Clasificacin de los Ascomicetos.63Figura 16 Morchella esculenta,Andreas Kunze 201064Figura 17 Morchella pseudoumbrina Eduardo Bengura65Figura 18 Aleuria aurantia, Aiwok 200765Figura 19 otidea concinna ,Holger Krisp 200766Figura 20 Hypoxylon fragiforme, Benutzer: Naturfotograf 200666Figura 21 Tuber indicum,Matthias Kabel 200867Figura 22 Software FreeCad75Figura 23 Interfaz del Software FreeCad75Figura 24 Proyeccin geogrfica de la Declinacin Solar77Figura 25 Localizacin del Azimut con respecto al plano.79Figura 26 Altura Solar con respecto al plano79Figura 27 Planos del azimut y cenit para el clculo de masa de aire.82Figura 28 Balance de energa para un colector solar plano.86Figura 29 Distribucin de la temperatura del aire a lo largo de un calentador solar.88Figura 30 Representacin anloga del sistema trmico con un sistema elctrico, para mostrar cada una de las prdidas del sistema.91Figura 31 Software de programacin para Arduino.105Figura 32 Tarjeta Arduino nm. 1 a usar, para los sensores de temperatura y humedad106Figura 33 Sensor de Temperatura y humedad DHT11107Figura 34 Sensor DHT11 acoplado al Arduino.107Figura 35 Interfaz de programacin para el sensor DHT11108Figura 36 Sensores TB18B20 acoplado al arduino.110Figura 37 Interfaz de resultados durante el monitoreo.110Figura 38 Piranmetro Vaisala modelo QSM101 a utilizar.111Figura 39 Interfaz del Software Grapsi.113Figura 40 Esquema general del deshidratador solar tipo indirecto de doble colector.114Figura 41 Vista lateral, con las medidas de cada seccin del deshidratador solar.115Figura 42 Medidas reales de los colectores115Figura 43 Vista Trasera del deshidratador, esquematizando la distancia entre bandejas y la apertura para la salida de aire.116Figura 44 Diseo para la bandeja (3 en total) con sus respectivas medidas.116Figura 45 Lminas de Aluminio118Figura 46 Perfiles tubulares rectangulares118Figura 47 Estructura primaria en construccin.118Figura 48 Vista frontal del deshidratador ya construido.119Figura 49 Lateral del deshidratador finalizado.120Figura 50 Detalle del interior de la cmara de secado, ya finalizado.121Figura 51 Corte "Juliana" para tomates, tiras de 5 centmetros de largo con un espesor de 1 cm.162Figura 52 Corte Brunoise para el Chayote, cortes de 1 centmetro cbico de volumen.163Figura 53 Corte Rodaja para la Zanahoria, con un espeso no mayor a 50 mm163Figura 54 Cambio de coloracin en el proceso de deshidratado para el chayote.165Figura 55 Cambio de coloracin en el proceso de deshidratado de Zanahoria.166Figura 56 Cambio de coloracin para el Tomate durante el proceso de deshidratado.167Figura 57 Cambio de Coloracin durante el proceso del deshidratado para hongos.168Figura 58 Detalle de la textura para el Chayote en Rodajas.169Figura 59 Textura (en detalle) para el corte Brunoise de los Chayotes.169Figura 60 Textura a detalle del Chayote, para el corte Juliana.170Figura 61 Detalle de Textura , corte Brunoise Tomate171Figura 62 Textura de las Julianas para el tomate171Figura 63 Detalle en textura, corte rodajas para los tomates.172Figura 64 Detalle del corte Brunoise para la Zanahoria173Figura 65 Zanahoria, fotografa en detalle para la textura del corte Juliana.173Figura 66 Detalle de la textura curveada en las rodajas de Zanahoria.174Figura 67 Apreciacin de la textura para el deshidratado de hongos175Figura 68 Resultados finales de deshidratado para el Chayote.178Figura 69 Resultados finales de deshidratado para la zanahoria178Figura 70 Resultados finales de deshidratado para el Tomate179Figura 71 Resultado final de deshidratado para los Hongos180Figura 72 Puesta a deshidratar de Tomate.182Figura 73 Puesta a deshidratar (inicio) para rodajas de Chayote.182Figura 74 Hongos durante el deshidratado.183Figura 75 Detalle del sistema de aislantes propuesto.186Figura 76 Esquema de Conexin al Arduino del sensor DHT11196Figura 77 Esquema de conexin con el Arduino para el sensor TS18B20203

ndice de TablasTabla 1 Composicin Nutrimental con respecto a 100 gramos de Chayote.31Tabla 2 Composicin Nutrimental de 100 gramos de Tomate35Tabla 3 Composicin Nutrimental de 100 gramos de Zanahoria39Tabla 4 Clasificacin de las Zanahorias, segn tamao40Tabla 5 Tolerancias de tamao.42Tabla 6 Tolerancias de defectos42Tabla 7 Composicin Nutritiva de algunos hongos silvestres comestibles.69Tabla 8 Valor nutricional de algunos hongos comestibles.71Tabla 9 Visin general de los valores nutricionales de varios alimentos comparados con los hongos.72Tabla 10 Paralelos de importancia en la localizacin geogrfica Terrestre.76Tabla 11 Relacin de la hora civil con respecto a su ngulo horario.123Tabla 12 Comparacin entre las temperaturas ambientales y las temperaturas al interior de la cmara de secado.133Tabla 13 Monitoreo de prdida de masa Chayote134Tabla 14 Monitoreo de prdida de masa para Zanahoria135Tabla 15 Monitoreo de prdida de masa para Tomate136Tabla 16 Prdida de Masa para los Hongos (Pleurotus P.)137Tabla 17 Tabla de propiedades de deshidratado para el Chayote.139Tabla 18 Tabla de Propiedades de deshidratado para el Tomate139Tabla 19 Propiedades de deshidratado de la Zanahoria.140Tabla 20 Propiedades de deshidratado para los hongos.141Tabla 21 Propiedades conocidas gracias a las carta psicromtrica.157Tabla 22 Propiedades calculadas gracias a las cartas psicromtricas.159Tabla 23 Eficiencia respecto a la reduccin de humedad.184Tabla 24 Eficiencia en cuanto a reduccin de masa.184Tabla 25 Valores para distintos aislantes, en cuanto a densidad y conductividad trmica, usados en la conservacin de alimentos. (FAO, Materiales termoaislantes, caractersticas tcnicas y criterios de seleccin, 2009)186Tabla 26 Relacin dle ngulo horario , con respecto a la hora civil.189

Captulo I: Introduccin.Dentro este reporte se espera plantear un sistema para el deshidratado de pia, hongos y hortalizas desde tratamientos previos para con la fruta, mejorando as el nivel de calidad, buscando cumplir con las normas de calidad sobre el frutas deshidratados en el pas, as como tambin desarrollo de un deshidratador solar buscando optimizar el proceso general del alimenticio, para poder mejorar su calidad y as facilitar la comercializacin de la misma. Donde el deshidratado solar sea mejorado en eficacia adems de ofrecer una alternativa viable a procesos industriales, ofreciendo la opcin ante un posible ahorro de gas.El deshidratado (Navarrete Gonzlez, 2004) es una tcnica que se ha usado desde un tiempo atrs, siendo esta una gran oportunidad de conservacin de alimentos.Dentro de la conservacin de alimentos pueden ser: fsicos y qumicos. Los fsicos incluyen tratamientos trmicos (esterilizacin), deshidratacin y congelacin.Los mtodos qumicos consisten en la utilizacin de sustancias conservadoras como el azcar, sal, vinagre y compuestos reservativos qumicos. En cantidades adecuadas, estas sustancias impiden la descomposicin. Utilizando mtodos qumicos se obtienen productos como mermeladas, ates y hortalizas encurtidas.Deshidratacin: consisten en eliminar la mayora del agua contenida en ellas. Sin agua, los microorganismos no se pueden desarrollar, ya que se mantienen inactivos cuando el contenido de la humedad es inferior al 35%.Los alimentos secos y deshidratados son ms concentrados que cualquier otra forma de productos alimenticios preservados. El perder agua, da como resultado un aumento en la concentracin de nutrientes en la masa restante.Estos mtodos de preservacin buscan disminuir o detener el proceso natural de descomposicin provocado por las enzimas, hongos, levaduras y las bacterias que pueden crecer en l.Las enzimas son sustancias que siempre estn presentes en las cosas vivas. La descomposicin por las enzimas se realiza muy lentamente en el fro, aumenta mucho a la temperatura ambiente entre los 20 y los 50 grados centgrados, y a temperaturas por arriba de los 55 grados en adelante su efecto comienza a desaparecer.Las levaduras, los hongos y las bacterias son microorganismos existentes en el suelo, aire y el agua.Los hongos no crecen a temperaturas bajo cero grados y dejan de ser activos arriba de los 50 grados. Pero a temperatura ambiente, entre los 10 y 40 grados, tienen una gran actividad. Dichos hongo se alimentan de los cidos naturales que tienen los alimentos con lo que cambia su sabor y adems, disminuye la proteccin de los mismos contra venenos ms activos y peligrosos.Las levaduras tambin son hongos, ellas hacen que los alimentos se fermenten. Las bacterias son ms resistentes que los hongos, algunos de ellos solo se destruyen por temperaturas muy altas arriba de 116 C, mediante ollas de presin. La ms peligrosa es le Clostrodium Botulinum.El deshidratado tanto de hongos como de las hortalizas nos permitir realizar un mejor uso y aplicarlo a diferentes formas para productos no perecederos, tales como la elaboracin de harina, realizado con hongos deshidratados, as como la elaboracin de pastas y saborizantes naturales con sabor a diferentes especies vegetales, tales como chayote (Sechium edule), zanahoria (Daucus carota) , Tomate (Solanum lycopersicum) , chipiln (Crotalaria longirostrata) , chile jalapeo (Capsicum annuum) y chiles nativos. Uno de los principales recursos de nuestro pas es la agricultura, siendo la produccin de frutas una de los rubros ms altos dentro de este campo. Pero debido a su naturaleza constitutiva stas son muy propensas a daos, no slo fsicos sino el en lo que respecta al color, sabor, aroma y contenido vitamnico y nutritivo. Es por esto que su almacenamiento y transporte es muy complicado, y muchas veces produce la prdida de grandes cantidades de frutas, o la venta de stas a precios muy bajos, representando un gran problema para los fruticultores sobre todo en pocas de abundancia, en donde se dan considerables prdidas econmicas.Debido a este problema es que se ha empezado a utilizar el secado de frutas como solucin para la conservacin y transporte de las mismas, por lo que el objetivo principal de ste proyecto es encontrar un mtodo de secado ms eficiente, para reducir prdidas en sus valores nutritivos y sobre todo el cambio en su sabor y textura.La elaboracin de dichos productos se har gracias a la ayuda del deshidratador solar, que realizar un proceso alternativo al ofrecido por el horno a gas, permitiendo as optimizar el proceso general de elaboracin.Dichos procesos de secado requieren de cierta energa calorfica las cuales en el caso del horno tradicional vendr dado por la combustin de gas o combustin gracias la lea.Las tcnicas usadas actualmente generan un gran gasto econmico debido al aumento gradual de los combustibles fsiles, ya que el precio por Kg de gas LP oscila alrededor de los $12.34 (SENER & Energa, 2013), por lo consiguiente es conveniente encontrar alternativas que nos permitan realizar el mismo proceso , con una calidad equiparable pero donde nuestros consumos energticos sean ms considerables, adems de no tener consecuencias ecolgicas debido al aumento de la produccin de CO2 , debido a la combustin del gas LP para el proceso de deshidratado industrial.La alternativa ms viable es la obtencin de energa calorfica por medio de una fuente de gran alcance y de una constancia para su obtencin. Esto permite el desarrollo de tecnologas para el aprovechamiento, favoreciendo los diseos y construcciones de secadores solares, los cuales generan temperaturas suficientes para realizar el secado y no tener gastos econmicos constantes en cuanto utilizacin de combustibles fsiles.1.1 Definicin del problemaLos alimentos de origen vegetal han sido parte vital dentro de la dieta diaria tanto para animales como para humanos, ya que sus nutrientes son esenciales para el crecimiento y desarrollo de un organismo. Estos alimentos aportan los carbohidratos necesarios en la dieta, tales como azcares, almidones y fibra. Igualmente las frutas aportan agua, enzimas, minerales, vitaminas y otros compuestos que son importantes en el mantenimiento de una buena salud. El proceso de deterioro (Derosier & N.W, 1963) en frutas comienza desde el cultivo, donde la planta lleva a cabo su desarrollo. Aunado a la cantidad plagas que invaden, organismos parsitos y depredadores, tales como insectos, pjaros y otras especies que compiten con el hombre por el consumo de dichos productos.Ya cosechada las frutas sanas, en su punto de maduracin o verdes, tienden a seguir un proceso de deterioro y descomposicin progresivo. Este deterioro se ve acelerando por el inadecuado manejo que puede realizarse durante las operaciones de pos-cosecha. Este tipo de manejo favorece reacciones fisiolgicas de deterioro, en la mayora de los casos se debe manejar con cuidado la contaminacin microbiana.Los diferentes mtodos de conservacin de alimentos lo que hacen es disminuir o detener el proceso natural de descomposicin provocado por las enzimas, los hongos, las levaduras y la bateras que pueden crecer en l.Las enzimas son sustancias que siempre estn presentes en las cosas vivas. La descomposicin por las enzimas se realiza muy lentamente en el fro, aumenta mucho a la temperatura ambiente entre los 20 y 50 C, y a temperaturas por arriba de los 5c en adelante su efecto comienza a desaparecer.Las levaduras, hongos y las bacterias son tres clases de microrganismos que siempre estn en el suelo, el aire y el agua.Los hongos no crecen a temperaturas bajo cero grados y dejan de ser activos arriba de los 50c. Pero a temperatura ambiente, entre los 10 y los 40C, tienen una gran actividad.Los hongos o mohos se alimentan de los cidos naturales que tienen los alimentos con lo que cambia su sabor y adems, disminuye la proteccin de los mismos alimentos contra venenos ms activos y peligrosos.Las bateras son ms resistentes que otros microrganismos que resistente a temperaturas muy altas, arriba de 116 C, que slo se alcanzan en una olla de presin. Donde la bacteria ms peligrosa es el Clostrodium Botulinum. Esta bacteria se problema es que esta bacteria, produce una espora o semilla que slo se destruye a 116 C.Se puede afirmar que los microorganismos (MO) son la principal causa de deterioro grave y rpido que pueden daar las frutas en cualquier momento de su vida. Los MO producen daos irreversibles en las frutas, los cuales se detectan fcilmente por el cambio producido en una o ms de sus caractersticas sensoriales, es decir su apariencia, aroma, color, sabor y textura. El tipo de MO invasor y la velocidad de desarrollo en las frutas o sus derivados, estn determinados por varias condiciones relacionadas con las condiciones ambientales y las caractersticas de estos productos que le servirn de alimento. Los MO se desarrollan en medios que les son ms favorables y les estn disponibles. Las principales condiciones internas del alimento que influyen en el desarrollo microbiano son: el contenido de humedad o mejor an su disponibilidad del agua, aw, la acidez y pH, la capacidad tamponizante (buffer), el potencial oxirreduccin (Eh), la composicin nutricional, el grado de madurez, la presencia de constituyentes antimicrobianos y su estructura. Las condiciones externas al alimento que influyen en el desarrollo de MO son: la temperatura, la humedad relativa, la composicin de la atmsfera o del medio que rodea al alimento, el grado de contaminacin, la flora o presencia de agentes depredadores circundantes y las radiaciones. En todos los casos el grado del dao por MO a la fruta est en proporcin exponencial al tiempo en que permanezcan sometidas a las anteriores condiciones que favorecen la contaminacin y deterioro.Con el deshidratado se busca mantener la calidad de las frutas. Esta calidad viene definida como el conjunto de atributos o caractersticas que diferencian las unidades individuales de un producto, siendo stos atributos de gran significado en la aceptabilidad del producto por el consumidor.La ley General de Salud, establece que:Art. 705 Las frutas, hortalizas y leguminosas que se destinen para la industria alimentaria, sern sanas y limpias, exentas de toda humedad externa anormal y carecern de olor y sabor extraos.Art. 706. Se entiende que los productos regulados en este ttulo estn sanos, cuando no presentan evidencias de haber sido atacados por hongos, bacteria, insectos, roedores, aves o haber sufrido alguna lesin que afecte su integridad; adems no presentarn seales de descomposicin.1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivos Generales. Realizar un diseo y la respectiva caracterizacin de un secador solar, con aplicaciones para deshidratado alimenticios, y nos permita determinar caractersticas especficas de secado en diferentes productos. 1.2.2 Objetivos especficos. Disear cada uno de los elementos del secador de frutas, las bandejas para el manejo de las frutas dentro del horno. Comparar la eficiencia de este tipo de horno con hornos convencionales. Realizar una caracterizacin del secador, donde por medio de pruebas se llevar a puesta a punto y calibracin del equipo con diferentes especies de hortalizas, tales como Chayotes, Chiles Jalapeos, Zanahorias, Chipiln, Hongos y Pias.1.3 JustificacinDentro de las industrias agroalimenticias es muy usado el mtodo de deshidratacin como medio de conservacin de un gran nmero de productos, y la imagen de natural que da el secado hace que se utilice para fabricar productos con un mayor valor aadido, tales como conservas secas utilizadas en botanas y cereales para el desayuno, as como la fabricacin de diferentes pastas para saborizar, o ser parte de alimentos en conservas. Pero debido a la utilizacin de este mtodo de secado afecta profundamente las caractersticas del alimento tratado, no tanto en lo que tiene que ver con su valor nutritivo, ya que en la mayora de los alimentos este no se ve afectado, sino en lo que tiene que ver con su sabor y textura e inclusive muchas veces estos requieren de mayor tiempo para cocerse.Se busca hoy en da, en la mayora de las industrias, cualquiera sea el campo de aplicacin, el ahorro de energa es parte fundamental de reduccin de costos, ya que la competencia es cada da mayor y se necesitan bajar costos de produccin para ser ms competitivos. Es por esto que es necesario buscar alternativas a proceso ms eficientes para llegar al objetivo del ahorro energtico deseado.Existen diferentes geometras para el diseo de hornos de superficies extendidas, ya sean de conveccin natural o forzada, como se desarrollar ms adelante. Donde el tiempo que se utilizar para cada producto depender de la tasa de evaporacin del agua se produce una atmsfera de vapor de agua que si no es debidamente removida al producto.Con el presente proyecto se buscar optimizar la tcnica del deshidratado solar, as como elaborar los diferentes protocolos para una correcta realizacin del secado de las verduras y frutas, para evitar el deterioro de la calidad en cuanto esttica y textura del cada producto.1.4 Alcance del proyecto.Este proyecto pretende un alcance de nivel local, ya que el diseo y construccin del deshidratador solar es de una capacidad aproximado de 7 kg, de fruta, el cul ser instalado en el territorio de la Universidad Politcnica de Chiapas, para la realizacin de diferentes prcticas, pruebas y desarrollos experimentales , por parte del cuerpo acadmico de la Ingeniera Agroindustrial.El campo de aplicacin pensando en un futuro para aplicacin de dicha tecnologa para generar valores econmicos en comunidades rurales de buena produccin agrcola, para ofrecer otro medio de comercializacin de los productos que ah mismo se cosechan.

Captulo II: Deshidratado Solar.2.1 Fundamentos del SecadoPara disear un secador o un sistema de secado, es esencial tener informacin cuantitativa sobre la velocidad a la cual el agua es removida del material hmedo. Un conjunto de pruebas debidamente planeadas puede ser usado para simular la mayora de las formas de secado en escala industrial.Existe una serie de factores importantes a considerar en el anlisis del secado: Contenido de humedad en equilibrio. Contenido libre del material. Condiciones de aire de secado y su variacin con el tiempo. Geometra del secador. Coeficiente de difusin interna del slido.2.2 Comportamiento general del secado bajo condiciones externas constantes.Durante el secado, el aire del secado cede energa al material por secar, proporcionando la eliminacin de humedad en ste.La transferencia de masa y calor ocurren debido a los gradientes de temperatura y concentracin, caractersticas en un proceso de secado. La velocidad de secado est directamente influenciada por el gradiente de temperatura o concentracin existente, el rea de transferencia y el coeficiente de transferencia de masa y calor. El secado es gobernado por la transferencia que se lleva a cabo a menor velocidad, es decir al paso que ofrezca mayor resistencia.2.2.1 Velocidad de Secado.Los estudios de secado o deshidratacin de materiales porosos, coinciden en que la desorcin, prdida de humedad, obedece a cambios en la velocidad de secado perfectamente definidos y que pueden ser clasificados en tres etapas.

Figura 1 Curvas de velocidad caractersticas del secado de materiales porosos.Descripcin de la nomenclatura de la grfica de la figura. A-B Perodo de atemperado. B-C Perodo de velocidad constante. C-D Secado decreciente 1 etapa. D-E Secado decreciente 2 etapa. Mc Contenido crtico de humedad. Me Contenido de humedad en equilibrio del material.Periodo de atemperado (A-B)Este periodo tambin es conocido como periodo transitorio o de atemperado durante el cual se permite que la superficie del material por secar alcance la temperatura de bulbo hmedo de la corriente de aire secado, regularmente este perodo es corto dependiendo del tipo de material que se trate por lo que puede no ser tan importante.Periodo de velocidad constante (B-C)El perodo de velocidad constante e lleva a cabo a temperatura constante, esto se debe a que la superficie del material se mantiene a condiciones de saturacin y, por lo tanto, la presin de vapor dela agua en el alimento es igual a la presin de vapor del agua en el alimento es igual a la presin de vapor del agua pura a la temperatura de bulbo hmedo, Este perodo est afectado por el rea expuesta al secado, la diferencia de humedad entre la corriente de aire y la superficie del material, el coeficiente de transferencia de masa y calor en la interfase slido-gas o a la transferencia interna de humedad y de las condiciones del medio de secado.Modelos que definen el perodo de velocidad constante. Transferencia de masa Ecuacin 1

Transferencia de calorEcuacin 2

Transferencia interna de humedad.Ecuacin 3

Dnde:

A: rea expuesta al secado P: Presin

Kg: Coeficiente de transferencia de masa Pv: Presion de vapor

Hc: coeficiente de transferencia de calor Ta: Temperatura ambiente

: Calor latente de vaporizacin del agua Tbh: Temperatura de bulbo hmedo

Para determinar la velocidad del secado durante el perodo constante expresada en trminos de la transferencia de calor, puede escribirse, que el calor sensible que proporciona el aire para la evaporacin de cierta cantidad de agua del bulbo hmedo y la corriente de aire a la temperatura de bulbo seco, lo cual se expresa:

Donde Periodo C, el punto crtico. Este punto marca el instante en que el producto alcanza la humedad critica. El perodo de velocidad decreciente, la velocidad de migracin de humedad hacia la superficie de la partcula es insuficiente para mantener la capa de aire saturada adyacente a la superficie de la partcula. Por lo tanto, la velocidad de secado no es ahora determinada solamente por las condiciones en la capa lmite. Tambin depende de la estructura de los poros del material, y en el mecanismo de migracin de la humedad.Estos incluyen accin capilar, difusin de vapor, difusin a travs de las superficies internas, y en el caso de materiales celulares, difusin a travs de las paredes de la clula. El balance de estos mecanismos puede cambiar como avanza el proceso de secado. Por ejemplo, el movimiento capilar puede predominar durante las etapas tempranas del perodo de velocidad decreciente cuando los poros estn relativamente llenos. Mientras que la difusin del vapor puede dominar hacia el final cuando slo pequeos paquetes de humedad permanecen en la estructura slida. En general la curva de velocidad decreciente no puede predecir a priori y debe de ser determinada experimentalmente. Sin embargo, determinando la curva de velocidad decreciente experimentalmente con ciertas condiciones operacionales, se puede predecir aproximando cmo es que se comportar cuando las condiciones cambien. Esto es til, pues permite explorar un rango de opciones de proceso con pocas muestras experimentales.2.3 Deshidratador solarLos deshidratadores solares cuentan todos con unas reas esenciales para que el proceso de desecado de los productos sea eficaz. La forma y ubicacin de cada una de estas reas es distinta en funcin del modelo de que se trate. En algunos modelos varias de las reas pueden estar ubicadas en un mismo sitio, ser la misma o no existir delimitaciones claras entre ellas. Las reas fundamentales son: rea de captacin.Es el rea que recibe la radiacin solar y la transforma en el calor con el cual se van a deshidratar los productos. rea de desecado.Donde se encuentra el producto a desecar. rea de evacuacin de la humedad.Lugar donde el aire cargado de humedad se pierde en la atmsfera. rea de entrada de aire fresco.Punto por el que entra el aire en sustitucin del que se ha evacuado. Sistema de circulacin del aire.La circulacin de aire en torno al producto a deshidratar es muy importante, ya que evacua la humedad ya extrada manteniendo un ambiente seco lo que acelera la deshidratacin. Atendiendo a la tcnica que se emplee para mover el aire existen dos sistemas: Se trata del movimiento natural de ascensin del aire caliente. El aire al calentarse, disminuye su densidad y tiende a ascender sobre el medio ms denso. Este fenmeno es llamado conveccin. En los deshidratadores solares se utilizan este movimiento natural del aire para hacerlo pasar por donde se encuentra el producto a desecar y posteriormente sacarlo del sistema. La salida del aire crea una depresin que provoca que el aire fresco del exterior entre en el sistema y sea de nuevo calentado reciclando el proceso. Mientras exista aporte de calor solar la circulacin por conveccin se mantiene.Esta tcnica es adecuada para pequeos sistemas de deshidratacin natural. La ventaja es que no tiene ningn costo y la desventaja que en deshidratadores de estructuras complejas la fuerza del movimiento del aire puede resultar insuficiente para alcanzar un nivel de renovacin del ambiente adecuado. Circulacin forzada.Empleando medios elctricos como un extractor o un ventilador se puede forzar el movimiento del aire. Este sistema es adecuado para sistemas ms grandes y complejos. Tiene el inconveniente de que requiere un aporte externo de energa, aunque si se emplean paneles fotovoltaicos, toda la energa del sistema podra provenir del sol.

Figura 2 Componentes de un deshidratador solar.

2.3.1. Tipos de Deshidratadores solares. (solar, 2008)Existen muchos modelos de deshidratadores solares. Desde los ms sencillos al aire libre hasta los ms sofisticados para el secado industrial, pasando por aquellos de tamao medio para pequeos negocios o para el hogar.Secado al aire libre.Sin lugar a dudas el sistema ms sencillo y antiguo que existe. Muy probablemente ya era empleado desde la prehistoria humana para el sacado de alimentos y de materiales de uso. Esta tcnica an es usada en muchas partes del mundo por lo econmico y sencillo. Sin embargo es esta misma sencillez la que impone ms restricciones para su uso. Solo puede ser usado en jornadas clidas, soleadas y secas. En lugares con elevada humedad ambiental el uso de esta tcnica presenta poca eficiencia, o es directamente imposible. En zonas desrticas puede ser y es ampliamente usado sin problemas. Un ejemplo de esto son los tomates rojos que muchas tribus saharianas secan al sol en el ambiente trrido y seco del desierto para conservarlo durante todo el ao hasta la siguiente cosecha. Otros inconvenientes de esta tcnica es que el material a desecar es vulnerable a las lluvias, a las impurezas atmosfricas y a la accin de animales e insectos.Tambin existen una gama de productos que se secan sin ningn problema incluso en el interior de las viviendas hasta en la sombra. Buen ejemplo de ello son determinados tipos de pimientos (chiles, ajes) que se secan sin dificultad.En esta tcnica de deshidratacin el rea de secado y captacin es la propia superficie en donde se colocan los productos. El aire entra y sale libremente y el sistema de circulacin es la propia brisa que puede correr o las corrientes de conveccin que se establezcan.

Deshidratadores solares de gabinete.Este tipo de deshidratadores son de forma compacta de caja. El rea de captacin solar es la misma que la de desecado. Cuenta una pequea apertura en la parte inferior que es por donde entra el aire fresco, mientras que por otra apertura en la parte superior es por donde sale el aire clido con un cierto nivel de humedad. En este tipo de deshidratadores la circulacin del aire es por conveccin natural. En general, debido a que el aire tiene muchos obstculos por entre los que moverse y poco tiro, el flujo de este aire ser lento y su eficacia no muy alta. Estos sistemas son capaces de deshidratar pequeas cantidades de material. Son principalmente usados para secar alimentos.

Figura 3 Deshidratador solar de gabinete.Deshidratadores solares de colector y armario.Estos deshidratadores constan de un colector solar donde el aire se calienta y asciende hasta el armario donde se sitan los elementos para deshidratar.

Figura 4 Deshidratador solar de panel y armario.El rea de captacin solar es el propio colector de aire, aunque hay algunos modelos que tambin cuentan con una superficie transparente para captar radiacin solar en el armario. La apertura o no del armario para captar radiacin solar depende de las sustancias que se deseen deshidratar. Si se trata de alimentos sensibles a la radiacin ultravioleta que deslucen su aspecto, entonces se opta por sistemas cerrados.La entrada de aire se encuentra en el canto inferior del colector mientras que la salida se sita en la parte alta del armario. El tipo circulacin del aire es natural por conveccin. La disposicin del colector en la parte baja del equipo y con una cierta inclinacin, junto con la salida de aire en la parte alta, facilita el movimiento del aire que es ms rpido que en el caso del deshidratador de gabinete.Estos deshidratadores son adecuados para alimentos, hierbas, flores etc, en cantidades desde pequeas a medianas, en funcin del tamao y la capacidad del equipo. Combinando varios equipos de este tipo de forma modular es posible deshidratar cantidades de producto a niveles industriales.Deshidratadores solares de colectores y silo.Este sistema es similar al de panel y armario solo que de grandes dimensiones. En vez de un armario dispondr de un silo para deshidratar cantidades mucho ms grandes. Tambin la parte de colectores ser ms grande dado que se requiere aportar mucho ms calor. Este tipo de equipos cuenta con sistema de de circulacin forzada de aire ya que una mayor cantidad de producto a deshidratar dificulta el movimiento del aire por conveccin natural.

Figura 5 Deshidratador solar con silo

Deshidratadores de invernadero.Este sistema consiste en un gran invernadero similar a los que se emplea en la agricultura. En este caso el calor generado en el invernadero es utilizado para desecar productos. En si representa el mismo esquema que el modelo de gabinete solo que con las proporciones y los materiales que se emplean en los cultivos de invernadero. Algunos modelos propuestos para secar madera introducen la innovacin de contar con ruedas, lo que evita mover la pesada carga de madera, solo la ms liviana estructura de plstico.

Figura 6 Deshidratador solar tipo invernadero.Deshidratadores con colectores indirectos.Este tipo de deshidratadores cuentan con los colectores solares de aire y la cmara de desecado por separado. El aire caliente pasa de los colectores a la cmara a travs de unos conductos de aire adecuados. Cuenta con un sistema de circulacin de aire forzado que deber ser de mayor potencia.

Figura 7 Deshidratador con colectores indirectos

Capitulo III Productos agroindustriales deshidratados.3.1 Composicin de los productos.3.1.1 Chayotes (Sechium edule),El chayote (FAO, 2006) es un bejuco herbceo trepador, perteneciente a la familia de las Cucurbitceas. Sus tallos son estriados y lampios, crecen simultneamente de una sola raz, gruesos en la base con ramas delgadas, firmes y herbceas en la parte superior. Sus hojas son de forma aovada, con bordes dentados completa o ligeramente y como casi todas las plantas de su familia, desarrolla zarcillos para su sostenimiento. Las flores son unisexuales y se desarrollan en las axilas de las hojas. Las masculinas nacen en racimos erectos y son de color verde a verde claro. Se propaga por medio de frutos completos puestos a retoar o por medio de semillas. La recoleccin de los primeros frutos se realiza a los 90 das de la siembra. Es un cultivo de clima tropical que crece bien en zonas de altura variable entre 300 y 2000 msnm, con temperaturas ptimas entre 13 y 21C. Requiere de buena pluviosidad, frecuente pero moderada (1500 a 2000 mm al ao). Es bastante exigente en cuanto a suelos, prefiriendo suelos livianos, ricos en materia orgnica y con buen drenaje. No soporta los suelos encharcados ni los suelos cidos. Crecen solos o en parejas en un pednculo compartido. Son carnosos y algunos algo fibrosos. Presentan diferentes formas (globosa, aovada o piriforme), miden entre 4 y 27 cm de largo y entre 3 y 11 cm de ancho. Su cscara es lisa o arrugada de color verde, con o sin espinas segn las variedades. La pulpa es de color blanco a verde plido y tiene un sabor algo dulce. Presenta una semilla de forma ovoide, grande y suave.

Composicin Nutrimental Tabla 1 Composicin Nutrimental con respecto a 100 gramos de Chayote.Componente Contenido

Caloras 26 31

Agua 89.0 93.4 g

Protenas 0.9 1.1 g

Grasas 0.1 0.3 g

Carbohidratos 3.5 7.7 g

Fibra 0.4 - 1.0 g

Cenizas 0.4 0.6 g

Calcio 12 - 19 mg

Fsforo 4.0 30 mg

Hierro 0.2 - 0.6 mg

Magnesio 14 mg

Sodio 4 mg

Potasio 150 mg

cido ascrbico 11 - 20 mg

Tiamina 0.03 mg

Riboflavina 0.04 mg

Niacina 0.4 0.5 mg

Clasificacin de los chayotes (FAO, NORMA DEL CODEX PARA EL CHAYOTE, 2005):Categora ExtraLos chayotes de esta categora debern ser de calidad superior y caractersticos de la variedad y/o tipo comercial. No debern tener defectos, salvo defectos superficiales muy leves siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad, estado de conservacin y presentacin en el envase.Categora ILos chayotes de esta categora debern ser de buena calidad y caractersticos de la variedad y/o tipo comercial. Podrn permitirse, sin embargo, los siguientes defectos leves, siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad, estado de conservacin y presentacin en el envase: Defectos leves de forma, como por ejemplo surcos longitudinales poco marcados y ligeras depresiones. Defectos leves de coloracin que no superen el 25% de la superficie total. Defectos leves en la piel debidos a cicatrizacin que no excedan en total de 3 cm2. En ningn caso los defectos debern afectar a la pulpa del fruto.Categora IIEsta categora comprende los chayotes que no pueden clasificarse en las categoras superiores, pero satisfacen los requisitos mnimos especificados en la Seccin 2.1. Podrn permitirse, sin embargo, los siguientes defectos, siempre y cuando los chayotes conserven sus caractersticas esenciales en lo que respecta a su calidad, estado de conservacin y presentacin: Defectos de forma, como por ejemplo surcos longitudinales poco marcados y ligeras depresiones. Defectos de coloracin que no superen el 35% de la superficie total. Defectos en la piel debidos a cicatrizacin que no excedan en total de 5 cm2. En ningn caso los defectos debern afectar a la pulpa del fruto.

Disposicin y requisitos mnimos relativos a la calidad En todas las categoras, a reserva de las disposiciones especiales para cada categora y las tolerancias permitidas, los chayotes debern: Estar enteros. Estar sanos, debern excluirse los productos afectados por podredumbre o deterioro que hagan que no sean aptos para el consumo. Estar limpios, y prcticamente exentos de cualquier materia extraa visible. Estar prcticamente exentos de plagas que afecten al aspecto general del producto. Estar prcticamente exentos de daos causados por plagas. Estar exentos de humedad externa anormal, salvo la condensacin consiguiente a su remocin de una cmara frigorfica. Estar exentos de cualquier olor y/o sabor extraos. Ser de consistencia firme y tener un aspecto fresco. Estar exentos de daos causados por bajas temperaturas, magulladuras, daos causados por el sol. Estar exentos de pulpa fibrosa, espinas duras, de seales visibles de germinacin.

3.1.2 Tomates (Solanum lycopersicum) (FAO, 2006).Es una hortaliza perteneciente a la familia de las Solanceas, constituida por un tallo principal largo con ramificaciones. Posee hojas alternas de 15 a 45 cm de longitud. Los tallos y las hojas son de color verde y speras al tacto, expelen un olor caracterstico. Las flores son de color amarillo y se agrupan en racimos de tres a siete de ellas, en cimas insertadas en el tallo principal. Se propaga por semillas. Por tener un tallo poco rgido, se tiene que sembrar como enredadera con un tutor. La densidad promedio es de 15000 plantas a 20000 plantas por hectrea. La cosecha se inicia entre 90 y 120 das despus de la siembra. Crece en lugares calientes y frescos (20C y 23C) y una intensidad luminosa alta. Se siembra preferiblemente en suelos profundos con buen drenaje y ligeramente cidos. El fruto es una baya de pulpa tierna predominantemente alcalina debido a su contenido mineral. Es de color rojo, rosado, amarillo o verde (rojo ms comn) y de forma redonda, achatada o alargada. Presenta varios tamaos dependiendo de su variedad.Composicin NutrimentalTabla 2 Composicin Nutrimental de 100 gramos de TomateCOMPUESTO CANTIDAD

Caloras21

Agua94.3 g

Carbohidratos3.3 g

Grasas0.1 g

Protenas0.9 g

Fibra0.8 g

Cenizas0.6 g

Sodio9 mg

Calcio7 mg

Fsforo19 mg

Hierro0.7 mg

Vitamina A1100 U.I.

Tiamina0.05 mg

Riboflavina0.02 mg

Niacina0.6 mg

cido ascrbico20 mg

Clasificacin de los tomates (FAO, NORMA DEL CODEX PARA EL TOMATE , 2007).Categora ExtraLos tomates de esta categora debern ser de calidad superior. Debern tener la pulpa firme, y su forma, aspecto y desarrollo debern ser caractersticos de la variedad. Debern ser uniformes en cuanto al tamao. Debern estar exentos de dorso verde u otros defectos, salvo defectos superficiales muy leves siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad, estado de conservacin y presentacin en el envase.Categora ILos tomates de esta categora debern ser de buena calidad. Debern tener la pulpa suficientemente firme, y su forma, aspecto y desarrollo debern ser caractersticos de la variedad.Debern ser uniformes en cuanto al tamao y estar exentos de grietas y de dorso verde visible.Podrn permitirse, sin embargo, los siguientes defectos leves, siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad, estado de conservacin y presentacin en el envase: Un ligero defecto de forma y desarrollo; Un ligero defecto de coloracin; Defectos leves de la piel; magulladuras muy leves. Adems los tomates asurcados podrn presentar: Grietas cicatrizadas superficiales que no excedan de 1 cm de longitud; Protuberancias no excesivas; Un pequeo ombligo que no presente suberizacin; Suberizacin del estigma no superior a 1 cm2;Una cicatriz lineal cuya longitud no exceda de los dos tercios del dimetro mximo del fruto.Categora IIEsta categora comprende los tomates que no pueden clasificarse en las categoras superiores, pero satisfacen los requisitos mnimos especificados en la Seccin de requisitos mnimos.Los tomates debern ser suficientemente firmes (pero podrn ser ligeramente menos firmes que los clasificados en la Categora I) y no debern presentar grietas sin cicatrizar.Podrn permitirse, sin embargo, los siguientes defectos, siempre y cuando los tomates conserven sus caractersticas esenciales en lo que respecta a su calidad, estado de conservacin y presentacin:

Defectos de forma, desarrollo y coloracin, en la piel o magulladuras, a condicin de que no afecten seriamente al fruto. Grietas cicatrizadas superficiales que no excedan de 3 cm de longitud para los tomates redondos, asurcados u oblongos.Adems, los tomates asurcados podrn presentar: protuberancias ms acusadas que las admitidas en la Categora I, pero sin llegar a la deformidad; un ombligo, suberizacin del estigma no superior a 2 cm2, una cicatriz pistilar fina de forma alargada (similar a una costura).DISPOSICIONES RELATIVAS A LA CALIDADREQUISITOS MNIMOSEn todas las categoras, a reserva de las disposiciones especiales para cada categora y las tolerancias permitidas, los tomates debern estar: Enteros. Sanos, y exentos de podredumbre o deterioro que hagan que no sean aptos para el consumo; Limpios, y prcticamente exentos de cualquier materia extraa visible Prcticamente exentos de plagas, y daos causados por ellas, que afecten al aspecto general del producto Exentos de humedad externa anormal, salvo la condensacin consiguiente a su remocin de una cmara frigorfica. Exentos de cualquier olor y/o sabor extraos. Con aspecto fresco. En el caso de los tomates en racimo, los tallos deben estar frescos, sanos, limpios y exentos de hojas y cualquier materia extraa visible.El desarrollo y condicin de los tomates debern ser tales que les permitan: Soportar el transporte y la manipulacin. Llegar en estado satisfactorio al lugar de destino.Requisitos de MadurezLos tomates debern estar suficientemente desarrollados y presentar un grado de madurez satisfactorio.El desarrollo y estado de madurez de los tomates debern ser tales que les permitan continuar el proceso de maduracin y alcanzar el grado de madurez apropiado.3.1.3 Zanahoria (Daucus carota) (FAO, 2006)Es una hortaliza de raz larga perteneciente a la familia de las Umbelferas. Posee una corona de muchas hojas compuestas, que se levantan directamente de la parte superior de la raz. Se propaga por medio de semillas. La cosecha de la zanahoria se inicia 65 das despus de la siembra y se puede prolongar hasta los 120 das (duracin total del ciclo es inferior de cuatro meses). La densidad de siembra promedio es de 450000 plantas por hectrea. Es una planta que se desarrolla en clima templado o fro con precipitaciones medianas (500 mm y superiores. Se desarrolla mejor en temperaturas entre 16 y 21C. El cultivo prefiere los suelos livianos. Existen numerosas variedades unas aptas para el procesamiento y otras recomendadas para el consumo fresco. La parte comestible es la raz, de color anaranjado, la cual tiene un importante contenido de vitamina A. El fruto por lo general es ancho en la parte superior y se va adelgazando. Puede medir de 10 a 30 cm de longitud.

Composicin NutrimentalTabla 3 Composicin Nutrimental de 100 gramos de ZanahoriaCOMPUESTO CANTIDAD

Caloras36

Agua86 g

Carbohidratos10.7 g

Grasas0.1 g

Protenas0.9 g

Fibra1.2 g

Cenizas1.1 g

Calcio80 mg

Fsforo30 mg

Hierro1.5 mg

Vitamina A10500 U.I.

Tiamina0.04 mg

Riboflavina0.04 mg

Niacina0.5 mg

cido ascrbico3.0 mg

Clasificacin designacin del producto (DIRECCIN GENERAL DE NORMAS MEXICANAS, 1982). Las zanahorias se clasifican de acuerdo a sus especificaciones en tres grados de calidad en orden descendente: Mxico Extra Mxico No. 1 Mxico No. 2El producto clasificado se designa por su nombre, tamao y grado de calidad. El producto que no ha sido clasificado de acuerdo con alguno de los grados anteriormente mencionados se designar como "No Clasificado".E1 trmino "No Clasificado" no es un grado dentro del texto de esta Norma, sino una designacin que denota que ningn grado de calidad se ha dado al lote.Especificaciones sensorialesLas zanahorias deben: Estar bien desarrolladas, enteras, sanas, frescas, limpias, de consistencia firme y razonablemente lisa. Tener forma, sabor y olor caractersticos. Estar exentas de humedad exterior anormal. Estar prcticamente libres de descomposicin o pudricin. Estar prcticamente libres de defectos de origen mecnico, entomolgico, microbiolgico, meteorolgico y gentico-fisiolgico. Color: Las zanahorias presentan un color que va del amarillo al anaranjado.Especificaciones fsicas Tamao: El tamao de las zanahorias se determina con base a su grosor y longitud.El tamao de las zanahorias se clasifica de acuerdo a la Tabla siguiente.Tabla 4 Clasificacin de las Zanahorias, segn tamaoLETRA DE REFERENCIATAMAO (LONGITUD) cmGROSOR *

Amenor de 9.5Mnimo 2.0

B9.5-10.92.0-3.0

C11.0-12.42.0-3.0

D12.5-13.92.0-3.5

E14.0-15.52.0-3.5

Fmayores de 15.52.0-4.0

Mxico ExtraLas zanahorias deben presentar como tamao mnimo los correspondientes a las letras B C de la Tabla 4 Clasificacin de las Zanahorias, segn tamao. Mxico No. 1 y Mxico No. 2Las zanahorias deben presentar cualquiera de los tamaos anotados en la Especificaciones de defectos Mxico ExtraEstar prcticamente libres de cualquier defecto y dentro de las tolerancias establecidas para esta calidad. Mxico No. 1Puede presentar como mximo un defecto menor y dentro de las tolerancias establecidas para esta calidad. Mxico No. 2Puede presentar como mximo un defecto mayor y dentro de las tolerancias establecidas para esta calidad. Especificaciones de presentacin Mxico ExtraLas zanahorias deben ser envasadas siguiendo una rigurosa seleccin, dejando cada envase perfectamente presentado y su aspecto global debe ser uniforme, en cuanto a tamao, dentro de las tolerancias establecidas para tamao para esta calidad. Mxico No. 1 y Mxico No.2Las zanahorias envasadas pueden presentar variaciones en cuanto a homogeneidad en lo concerniente a tamao, dentro de las tolerancias establecidas para tamao para esta calidad. ToleranciasPara las especificaciones fsicas y de defecto, de las distintas calidades se permiten las tolerancias siguientes:Tabla 5 Tolerancias de tamao.CALIDAD TOLERANCIAMXICO EXTRAMXICO NO. 1MXICO NO. 2

Tamao5 %10 %15 %

Tolerancias de defectosPara todos los grados de calidad mencionados, se permitirn las siguientes tolerancias de defectos.Tabla 6 Tolerancias de defectosTIPO DE DEFECTOSTOLERANCIAS EN:

PUNTO DE EMBARQUE PUNTO DE ARRIBO

Defectos crticos 4 % 5 %

Defectos mayores 6 %

7 %

Defectos menores 10 %

12 %

Acumulativo10 %

12 %

Pudricin0.5%1%

En las tolerancias de tamao y defectos, el porcentaje permitido se da para el lote.En zanahoria el porcentaje que no corresponda a la designacin declarada, se evala por conteo.3.2 El agua en los alimentos.El trmino contenido de agua de un alimento se refiere, en general a toda el agua de manera global. Sin embargo, en los tejidos animal y vegetal, el agua no est uniformemente distribuida por muchas razones, por ejemplo, debido a los complejos hidratados que se producen con protenas, a los hidratos de carbono y otros, a las diversas estructuras internas propias de cada tejido, a la microcapilares que se forman, a su incompatibilidad con los lpidos que no permiten su presencia, etctera; el citoplasma de las clulas presenta alto porcentaje de polipptidos capaces de retener ms agua que los organelos que carecen de macromolculas hidrfilias semejantes. Esta situacin de heterogeneidad de la distribucin del agua tambin se presenta en productos procesados debido a que sus componentes se encuentran en distintas formas de dispersin.Por estas razones, en los alimentos existen diferentes estados energticos en lo que se encuentra el agua; es decir, no toda el agua de un producto tiene las mismas propiedades fisicoqumicas.La disponibilidad de agua en un alimento, depende de la estructura y composicin qumica del mismo, por ejemplo en los lpidos la interaccin es hidrofbica; en los azcares es hidroflica. Esto permite que haya diferentes tipos de agua, que son: Agua libre: es la de mayor porcentaje en la composicin de un alimento fresco o procesado, no sale espontneamente de los tejidos animales o vegetales, regularmente se encuentra en forma de gel, tanto a nivel celular como en los espacios intercelulares, se ubica en los espacios intergranulates y los poros del material, su retencin est fuertemente influenciada por el pH y las fuerzas inicas por lo tanto esto hace que se hinchen los geles de protenas, pectinas o de almidn. Mantiene las propiedades fsicas del agua, actuando como agente dispersante para las sustancias coloidales y como disolvente para los compuestos cristalizables. Agua de composicin: esta se absorbe sobre las superficies de las macromolculas coloidales (almidones, celulosas y protenas), est unida por fuerzas de Van der Waals o por puentes de hidrgeno. Forma una capa nica o monomolecular, la caracterstica de esta agua es que no est disponible para reacciones qumicas, no es congelable, ni disponible para los microorganismos, en reacciones donde interviene el oxgeno esta sirve de proteccin. Agua de conformacin: est enlazada con ciertos compuestos y se conoce como agua de hidratacin.Estos conceptos se relacionan con la capacidad de retencin de agua de diversas protenas y polisacridos, que en forma natural integran tejidos y que por su hidratacin le proporcionan frescura a los alimentos. La capacidad de retencin de agua es una medida de la cantidad del lquido que puede quedar atrapado en una red, in que exista exudacin o sinresis. En la siguiente figura se puede observar las tres zonas hipotticas de agua contenida en un producto.La zona III se considera libre, se encuentra en macrocapilares y forma parte de las soluciones que disuelven las sustancias de bajo peso molecular, es la ms abundante, fcil de congelar y evaporar, y su eliminacin reduce la actividad del agua a 0.8En la zona II , el agua se localiza en diferentes capas ms estructuradas y en microcapilares; es ms difcil de quitar que la anterior, pero al quitarla se obtiene valores de actividad acuosa de 0.25, siendo esta fraccin junto con la monocapa , al agua ligada.Por ltimo, el agua en la zona I equivale a la capa monomolecular y es la ms difcil de eliminar en los procesos comerciales de secado, en algunos casos se puede reducir parcialmente en la deshidratacin, pero esto no es recomendable, ya que, adems de que se requiere mucha energa y se daa al alimento, su presencia ejerce un efecto protector, sobre todo contra las reacciones de oxidacin de lpidos, por que acta como barrera del oxgeno.

Figura 8 Cambios que ocurren en los alimentos en funcin de la actividad del agua A)oxidacin de lpidos, B) reacciones hidrolticas; C) oscurecimiento no enzimtico, E)Actividad enzimtica; F) Crecimiento de hongos, G) Crecimiento de Levaduras y H) Crecimiento de bacterias.

3.3 Conservacin de alimentos.Conservar los alimentos consiste en bloquear la accin de los agentes (microorganismos o enzimas) que pueden alterar sus caractersticas originarias (aspecto, olor y sabor). Estos agentes pueden ser ajenos a los alimentos (microorganismos del entorno como bacterias, mohos y levaduras) o estar en su interior, como las enzimas naturales presentes en ellos. (Vanaclocha, 2003)

Esto tiene implicaciones econmicas evidentes, tanto para los fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados antes de su comercializacin, prdida de la imagen de marca, etc.) como para distribuidores y consumidores (deterioro de productos despus de su adquisicin y antes de su consumo). Se calcula que ms del 20% de todos los alimentos producidos en el mundo se pierden por accin de los microorganismos. Por otra parte, los alimentos alterados pueden resultar muy perjudiciales para la salud del consumidor. La toxina botulnica, producida por una bacteria, Clostridium botulinum, en las conservas mal esterilizadas, embutidos y en otros productos, es una de las sustancias ms venenosas que se conocen (miles de veces ms txica que el cianuro). Otras sustancias producidas por el crecimiento de ciertos mohos son potentes agentes cancergenos. Existen pues razones poderosas para evitar la alteracin de los alimentos. A los mtodos fsicos, como el calentamiento, deshidratacin, irradiacin o congelacin, pueden asociarse mtodos qumicos que causen la muerte de los microrganismos o que al menos eviten su crecimiento. En muchos alimentos existen de forma natural sustancias con actividad antimicrobiana. Muchas frutas contienen diferentes cidos orgnicos, como el cido benzoico o el cido ctrico. La relativa estabilidad de los yogures comparados con la leche se debe al cido lctico producido durante su fermentacin. Los ajos, cebollas y muchas especias contienen potentes agentes antimicrobianos, o precursores que se transforman en ellos al triturarlos. Las tcnicas de conservacin han permitido que alimentos estacionales sean de consumo permanente.Mediante calor PasteurizacinEl proceso de pasteurizacin fue llamado as luego que Luis Pasteur descubriera que organismos contaminantes productores de la enfermedad de los vinos podan ser eliminados aplicando temperatura. Luego se emple a otros productos para lograr su conservacin. Es comn la pasteurizacin de la leche que consiste en la aplicacin de diferentes temperaturas y tiempos para la destruccin de microorganismos patgenos, y la mayora de los saprfitos presentes en el producto, y a partir de ese proceso, garantizar la calidad microbiolgica y evitar su degradacin. La pasteurizacin a baja temperatura y tiempo prolongado es a 63C durante 30 minutos, mientras que la que se utiliza a alta temperatura y corto tiempo es de 72C durante 15 segundos.

EsterilizacinSe realiza la esterilizacin por el vapor de agua a presin. El modelo ms usado es el de Chamberland. Esteriliza a 120 a una atmsfera de presin, 127 a 11/2 atmsfera de presin, o a 134 a 2 atmsferas de presin, se deja el material durante 20 a 30 minutos. Consta de una caldera de cobre, sostenida por una camisa externa metlica, que en la parte inferior recibe calor por combustin de gas o por una resistencia elctrica. La caldera se cierra en la parte superior, por una tapa de bronce que se ajusta perfectamente gracias a un anillo de caucho, mediante bulones a "mariposa". Esta tapa posee tres orificios, uno para el manmetro, otro para el escape de vapor en forma de robinete y el tercero, para una vlvula de seguridad que funciona por contrapeso o a resorte. Para hacerlo funcionar se coloca agua en la caldera, 2 o 3 litros, procurando que su nivel no alcance a los objetos que se disponen sobre una rejilla de metal. Se cierra asegurando la tapa, sin ajustar los bulones y se da calor, dejando abierta la vlvula de escape hasta que todo el aire se desaloje y comience la salida de vapor en forma de chorro continuo y abundante, lo que indica que el aparato est bien purgado de aire. Se cierra la llave de escape y se ajustan los bulones de la tapa en forma pareja, se deja subir 1, 11/2 o 2 atmsferas la presin, mantenindola constante durante el tiempo necesario. Uperizacin (U.H.T.)La Uperizacin consiste en una esterilizacin sometida a una corriente de vapor de agua recalentado, manteniendo la leche en una corriente turbulenta, a una temperatura de 150C menos de un segundo, consiguindose un periodo mayor de conservacin que con la pasteurizacin. Despus pasa por un proceso de fuerte enfriamiento a 4 C, el lquido esterilizado se puede conservar, tericamente durante un largo periodo de tiempo. La fecha lmite de uso es de meses, ya que se pueden producir alteraciones en el interior del embalaje. Este mtodo se utiliza sobre todo con la leche natural. Las prdidas vitamnicas son mnimas: menos del 10 por ciento para las vitaminas C y B1 y menos del 20 por ciento para la vitamina B2. El valor biolgico de las protenas no disminuye.Mediante Frio. RefrigeracinSe mantiene el alimento a bajas temperaturas (entre 2 y 8C) sin alcanzar la congelacin.

CongelacinSe somete el alimento a temperaturas inferiores al punto de congelacin (a - 18C) durante un tiempo reducido. La congelacin retrasa el deterioro de los alimentos y prolonga su seguridad evitando que los microorganismos se desarrollen y ralentizando la actividad enzimtica que hace que los alimentos se echen a perder. Cuando el agua de los alimentos se congela, se convierte en cristales de hielo y deja de estar a disposicin de los microorganismos que la necesitan para su desarrollo. No obstante, la mayora de los microorganismos (a excepcin de los parsitos) siguen viviendo durante la congelacin, as pues, es preciso manipular los alimentos con cuidado tanto antes como despus de sta.La congelacin tiene un efecto mnimo en el contenido nutricional de los alimentos. Algunas frutas y verduras se escaldan (introducindolas en agua hirviendo durante un corto periodo de tiempo) antes de congelarlas para desactivar las enzimas y levaduras que podran seguir causando daos, incluso en el congelador. Este mtodo puede provocar la prdida de parte de la vitamina C (del 15 al 20%). A pesar de esta prdida, las verduras y frutas se congelan en condiciones inmejorables poco despus de ser cosechadas y generalmente presentan mejores cualidades nutritivas que sus equivalentes "frescas". En ocasiones, los productos cosechados tardan das en ser seleccionados, transportados y distribuidos a los comercios. Durante este tiempo, los alimentos pueden perder progresivamente vitaminas y minerales. Las bayas y las verduras verdes pueden perder hasta un 15% de su contenido de vitamina C al da si se almacenan a temperatura ambiente. En el caso de la carne de ave o res y el pescado congelados, prcticamente no se pierden vitaminas ni minerales debido a que la congelacin no afecta ni a las protenas, ni a las vitaminas A y D, ni a los minerales que ellos contienen. Durante su descongelacin, se produce una prdida de lquido que contiene vitaminas y sales minerales hidrosolubles, que se perdern al cocinar el producto a no ser que se aproveche dicho lquido.

Ultracongelacin.Se somete el alimento a una temperatura entre -35 y -150C durante breve periodo de tiempo. Es el mejor procedimiento de aplicacin del fro pues los cristales de hielo que se forman durante el proceso son de pequeo tamao y no llegan a lesionar los tejidos del alimento. Dado que stos conservan inalteradas la mayor parte de sus cualidades, solo deben someterse a este proceso aquellos que se encuentren en perfecto estado. Los alimentos ultra congelados una vez adquiridos se conservan en las cmaras de congelacin a unos -18 a -20C. Por deshidratacin. Secado.Es una prdida de agua parcial en condiciones ambientales naturales o bien con una fuente de calor suave y corrientes de aire. Concentracin: La concentracin es el proceso de reduccin del contenido de agua de los alimentos sin pasar al estado solid. Se utiliza para preparar extractos crnicos, concentrados de tomate, zumos de frutas, leche condensada, etc. En algunos de estos productos, como la aw an es alta, alrededor del 0.95, se requiere un proceso adicional para conferir estabilidad al producto como el enlatado y el congelado Liofilizacin:Es la desecacin de un producto previamente congelado que mediante sublimacin del hielo al vaco se consigue una masa seca, ms o menos esponjosa, ms o menos estable, que se puede disolver a su vez en agua y que se puede almacenar durante ms tiempo al no tener humedad remanente. Es un proceso que permite la mxima conservacin de la calidad organolptica de los alimentos as como de su valor nutritivo y consiste en la deshidratacin de una sustancia por sublimacin al vaco. Consta de tres fases: sobr congelacin, desecacin primaria y desecacin secundaria. La conservacin de bacterias, virus u otros microorganismos fue su primera aplicacin, pero en la actualidad se utiliza en medicina para la conservacin de sueros, plasma y otros productos biolgicos; en la industria qumica para preparar catalizadores, y en la industria alimentara se aplica a productos tan variados como la leche, el caf, legumbres, championes o fruta. En esta industria es donde tiene mayor aplicacin, pues ofrece ventajas tan importantes como la conservacin y transporte fcil de los productos, la ausencia de temperaturas altas, la inhibicin del crecimiento de microorganismos, o la recuperacin de las propiedades del alimento al aadirle el volumen de agua que en un principio tena. La conservacin de los alimentos como medio para prevenir tiempos de escasez ha sido una de las preocupaciones de la humanidad. Para conseguir aumentar la despensa, la experiencia haba demostrado, a lo largo de la historia, que existan muy pocos sistemas fiables. Slo el ahumado, las tcnicas de salazn y salmueras, el escabeche, y el aceite, podan generar medios que mantuvieran los alimentos en buen estado.

Mediante aditivos.De origen natural (vinagre, aceite, azcar, sal, alcohol) o bien de origen industrial debidamente autorizados.Los aditivos alimentarios se diferencian de otros componentes de los alimentos en que se aaden voluntariamente, no pretenden enriquecer el alimento en nutrientes y, solamente, se utilizan para mejorar alguno de los aspectos del alimento, como son el tiempo de conservacin, la mejora del sabor, del color, de la textura etc. Por irradiacinConsiste en la aplicacin sobre el alimento de radiaciones ionizantes bajo un estricto control. Las radiaciones ms empleadas es la gamma, obtenidas a partir de la desintegracin radioactiva de istopos de cobalto y cesio. El mtodo es muy eficaz porque prolonga la vida til de un producto en las mejores condiciones. Existe un smbolo internacional propuesto para identificar, en el etiquetado, los alimentos que han sido sometidos a un proceso de irradiacin. Pero el smbolo no aparece en el etiquetado europeo, aunque si debe mencionarse en la etiqueta que el producto o sus ingredientes han sido irradiados.Mtodos por conservacin qumica.Estn basados en la adicin de sustancias que actan modificando qumicamente el producto, por ejemplo disminuyendo el pH. Ozono Gas derivado del oxgeno que se emplea como fungicida y bactericida, para la desinfeccin y desodorizacin de todo tipo de ambientes, sin dejar traza alguna despus de su accin, y pudiendo actuar de forma permanente mediante su aplicacin por medio de generadores. Se aplica en cmaras frigorficas para pastelera, ya que desinfecta totalmente, eliminando olores, por lo que se pueden almacenar a la vez varios productos sin el riesgo de que se contaminen y sin que pasen los olores de unos a otros. Adicin de azcarCuando se realiza a elevadas concentraciones permite que los alimentos estn protegidos contra la proliferacin microbiana y aumenta sus posibilidades de conservacin, este proceso se lleva a cabo en la elaboracin de leche condensada, mermeladas, frutas escarchadas y compotas. CuradoEs un mtodo de gran tradicin en nuestro pas que utiliza, adems de la sal comn, sales curantes, nitratos y nitritos potsico y sdico, dichas sustancias deben estar muy controladas por la legislacin sanitaria para evitar sus efectos adversos, ya que a partir de ellas se forman nitrosaminas que son cancergenas y pueden constituir un problema para la salud, sin embargo, el uso de estas sustancias es necesario porque impide el crecimiento del (Clostridium botulinium), un peligroso microorganismo, adems de que sirve para estabilizar el color rojo, sonrosado de las carnes. AhumadoEs un procedimiento que utiliza el humo obtenido de la combustin de materias con bajo contenido en resinas o aromas de humo. El humo acta como esterilizante y antioxidante y confiere un aroma y sabor peculiar al alimento tratado por este mtodo muy del gusto del consumidor. Este procedimiento suele aplicarse tanto en carnes como en pescados. No debe abusarse del consumo de alimentos tratados por este mtodo porque genera sustancias carcingenas. AcidificacinEs un mtodo basado en la reduccin del pH del alimento que impide el desarrollo de los microorganismos. Se lleva a cabo aadiendo al alimento sustancias acidas como el vinagre.

Figura 9 Mtodos principales para la conservacin de alimentos.

3.4 Hongos y su carcter nutritivo.Caractersticas generales Los hongos pertenecen a un extenso grupo de organismos y microorganismos que forman el reino Fungi. A diferencia de las plantas, que realizan la fotosntesis, numerosos hongos se nutren de materia orgnica en descomposicin (hongos saprobios) o a partir de plantas y animales vivos (hongos parsitos). Muchos de ellos desempean un importante papel en el ciclo vital como agentes de descomposicin al devolver los nutrientes al suelo. Para el hombre, algunos hongos tienen un gran valor medicinal y culinario, mientras que otros son destructores.

Los hongos tienen diversas formas, tamaos y colores. Macromicetos es una categora general usada para las especies que tienen una estructura que se puede observar a simple vista y que produce esporas, tales como las setas o las trufas. Los hongos microscpicos no tienen fructificaciones macroscpicas, contrario a los hongos macroscpicos.

Los hongos se presentan como un tejido de filamentos que, en su conjunto forman un micelio como, por ejemplo, en la parte enmohecida de un pedazo de fruta. El sombrero de un hongo, o de un grupo de hongos, consiste tambin en una serie de filamentos, densamente agrupados para formar el carpforo. En la naturaleza y bajo condiciones favorables de humedad y temperatura, este micelio extendido sobre un substrato adecuado, se transforma en pequeos grumos que van aumentando de tamao hasta formar el tpico hongo. El hongo formado con su sombrero y su pie, tiene la funcin de producir las estructuras de reproduccin llamadas esporas cuya misin es perpetuar la especie. Los filamentos especializados producen esporas que se difunden de una gran variedad de maneras. El color, forma y modo en los cuales las esporas se desarrollan ayudan a identificar el hongo. Estas esporas se forman en la cara inferior del sombrero, en unas laminillas verticales que se extienden desde la parte superior del pie hasta el borde del sombrero. Un hongo o cuerpo fructfero representa para el micelio lo que un fruto para un rbol.

Figura 10 Ciclo de vida de un macro hongo tipo sombrilla (Merindez,2009)

No deben confundirse los trminos hongo y seta; la seta, tambin conocida como hongo superior o macroscpico, puede definirse como la parte visible de los hongos que se desarrolla en el suelo o sustrato; sta puede presentar diversos aspectos pero, de acuerdo con (Mnguez, 2009) generalmente se seccionan en cinco partes: sombrero, laminillas, anillo, pie y vulva; tal y como se observa en la figura.

Figura 11 Estructura bsica de un hongo macromicetos. (Rodrguez, 2007)

SombreroEs una de las partes fundamentales del hongo. Su forma tambin es muy variada y cuando es joven acostumbra a estar plegado alrededor del pie. La piel que cubre el sombrero se llama cutcula y puede presentar diversos aspectos como arrugas, grietas, de aspecto aterciopelado o cubierta por escamas o granulaciones, por ejemplo, y que en realidad se trata del resto del velo general que lo cubra en estado joven. PieEs la parte del hongo que sostiene el sombrero, y que generalmente tiene forma cilndrica. VolvaEs el saco o funda que envuelven la base del pie.

HimenioEs la parte reproductora del hongo. Se trata de un tejido muy fino y que en realidad es un conjunto de elementos frtiles reproductores de esporas. Anillo o velo:El anillo es el resto del velo parcial encargado de proteger el himenio del hongo joven. MicelioEs la parte vegetativa del hongo, y en realidad el autntico hongo. Su misin consiste en tomar del suelo los diversos compuestos orgnicos para alimentarse. Generalmente es de color blanco y puede llegar a tener muchos metros de longitud.

Una gran parte de ellos vive en completa oscuridad, y depende para su nutricin de materias orgnicas ya existentes, que absorben mediante las hifas, del medio en que crecen.(Mnguez, 2009) explic que la seta se encarga de la funcin reproductora de los hongos, a travs de unas lminas en las que se forman estructuras productoras de esporas, como el caso de basidios o ascos. (Mendaza Rincn, 2009) Coment que el micelio es la responsable de absorber los nutrientes del medio ambiente, muchas veces se encuentra subterrneo; igualmente explic que, mientras las setas se descomponen una vez maduradas las esporas que se encuentran en ellas, el micelio puede persistir en el subsuelo en estado de vida vegetativa hasta que las condiciones de humedad y temperatura sean ms favorables.

Clasificacin de los hongos segn su ecosistema.Los hongos pueden ser clasificados, de acuerdo con su relacin con otros organismos, de la siguiente manera: saprfitos, parsitos y simbiticos.Hongos saprofitos.Viven a expensas de materia y organismos muertos (Mendaza Rincn, 2009). Este tipo de hongos junto con las bacterias des componedoras, evitan que los organismos vivos mueran asfixiados por sus propios desechos (Haselbach, 2006)Los hongos saprfitos no slo eliminan la materia muerta, en ocasiones la transforman en productos que pueden ser fcilmente asimilados por animales microscpicos as como por plantas (Diego, 1990). En la figura 2.2 se observa un ejemplo de este tipo de hongo.

Figura 12 Ganoderma lucidum, Eric Steinert

Hongos parsitosSon aquellas especies hetertrofas que se nutren a expensas de organismos vivos, a los cuales les causan alguna enfermedad o incluso la muerte. Existen hongos que actan como parsitos obligados (solo viven sobre los organismos vivos). Son buenos para el conjunto del bosque ya que eliminan a aquellos individuos ms dbiles o enfermos, favoreciendo el desarrollo de los mejores adaptados.

Figura 13 Ustilago maydis, "Huitlacoche"; CIMMYT. Centro Internacional de Mejoramiento de Maz y Trigo

Hongos Micorrizas. (Setas.org, 2010)Son hongos que viven en simbiosis con plantas, estableciendo una relacin en la que ambas partes colaboran. Esta unin entre planta (rbol, arbusto o hierba) y hongo se denomina micorriza, y gracias a ella los vegetales y hongos se intercambian nutrientes esenciales para ambos, asegurndose as la buena salud del bosque.Las micorrizas son asociaciones simbiticas entre las hifas de los hongos y las races de las plantas. A travs de ellas e produce una comunicacin entre ambos organismos que permite el traspaso de nutrientes. Los hongos sirven de los siguientes beneficios a las plantas: Aumentan solubilidad de las sales minerales del suelo. Mejoran la absorcin de nutrientes (nitrgeno, potasio, fsforo) de la planta husped. Protegen a las races de las plantas frente a organismos patgenos, ayudndolos con hormonas del crecimiento vegetales. El beneficio principal para los hongos son la obtencin de hidratos de carbono o glcidos a partir de la planta (ya que los hongos no son capaces de producirlas, y las plantas si mediante la fotosntesis). Y pueden ser endomicorrizas (caracterizadas por el crecimiento de las hifas en las clulas epidrmicas y en races) y las denominadas ectomicorrizas donde las hifas crecen entre las clulas del vegetal, sin llegar a su interior.

Figura 14 Boletus edulis, Vincenzo Gianferrari Pini

Clasificacin sistemticaA lo largo de la historia, se han dado diversas clasificaciones sistemticas para los hongos, las cules varan de autor en autor. Comnmente, en base a sus caractersticas taxonmicas se clasifican principalmente en dos clases: ascomycetes y basidiomicetes.Ascomycetes. (EMA, 2013)LosascomicetosoAscomycotaconstituyen una divisin dentro del ReinoFung. Son hongos con miceliotabicado que producenascosporasendgenas. Hay unas 64.000 especies. Es la Divisin (Filo) ms grande del Reino Fungi. Pueden ser unicelulares y talfitos. La reproduccin puede ser de dos tipos: asexual, poresporasexgenas (conidioso conidioesporas), y sexual, esporas endgenas (ascospora).Han sido aislados de lugares extremos, desde dentro de rocas en la planicie helada de Antrtica hasta las profundidades del mar. En los grupos ms evolucionados se formanascocarposo cuerpos de fructificacin (esporocarpo). Existen en ambientes terrestres y acuticos, en sustratos como la madera, materiales de queratina (uas, plumas, cuernos y pelos), estircol, suelo y alimento, entre otros. Pueden ser parsitos de animales y el hombre, adems de atacar a las plantas. Entre los ms sencillos destacan las levaduras responsables de lafermentacin. Clase Hemiascomycetes: son preferiblemente saprobios, abundan en el suelo, sobre frutas y plantas heridasPueden clasificarse de la siguiente manera.

Figura 15 Clasificacin de los Ascomicetos.Se caracterizan por contener sus esporas en estructuras llamadas ascos (Garca, 2010)

Figura 16 Morchella esculenta,Andreas Kunze 2010

Estos saquitos denominados ascos pueden tener forma de globo, gusano o porra (Keiser, 2005); las esporas que han madurado en estos ascos son expulsadas violentamente a presiones de aproximadamente 30 atmsferas, para posteriormente distribuirse mediante la ayuda del viento. De acuerdo con (Mendaza Rincn, 2009), los ascomycetes pueden llegar a abarcar aproximadamente unas 60,000 especies y se puede encontrar fcilmente en bosques hmedos principalmente en organismos muertos (ramas secas, troncos, hojas cadas, frutos), aunque el nmero de especies que pudieran ser reconocibles para el usuario pueden ser relativamente pequeo. Anatmicamente son muy variados, pero generalmente pueden hallarse con alguna de las cinco siguientes formas:

1) Un pie hueco de color blanco coronado por un sombrero ms oscuro, tal y como se ilustra en el ejemplo de la figura .

Figura 17 Morchella pseudoumbrina Eduardo Bengura2) Una copa sin pie de colores variados: rojo, violeta, marrn, ocre.

Figura 18 Aleuria aurantia, Aiwok 2007

3) Con forma de orejas.

Figura 19 otidea concinna ,Holger Krisp 20074) De forma esfrica de colores negro y rojo, comnmente sobre madera o ramas cadas

Figura 20 Hypoxylon fragiforme, Benutzer: Naturfotograf 20065) Especies subterrneas de color negro con verrugas piramidales, como es el caso de las trufas

Figura 21 Tuber indicum,Matthias Kabel 2008

Caractersticas de un hongo comestible.Existen ciertas especies de hongos propios para la alimentacin pero es preciso conocerlos de modo exacto para no confundirlos con otros muy semejantes y venenosos. Algunos hongos que son alimento para insectos y animales sin causarles daos que pueden ser venenosos para el hombre. Siempre deben ser sospechosos los hongos que cambian de color al contarlos o estrujarlos; los que tienen olor o sabor desagradable; los que tienen el anillo levantado; los que tiene verrugas blancas en el sombrero, por lo que la distincin de especies venenosas debe hacerla un experto. (Wild Food UK, 2012)Entre los hongos comestibles se encuentran los championes de sombrerillo blanquecino, caracterizado por un olor fuerte, pie corto y grueso y de sabor dulce, tambin pueden ser de color naranja o rojo con zonas ms oscura, estos hongos crecen en absoluta oscuridad debido que al carecer de clorofila no necesita la luz del sol para asimilar sus alimentos; otro de estos hongos es el robelln al que es necesario distinguir del denominado mata parientes ya que uno es venenoso y el otro no.

Lastrufasson hongos que viven bajo tierra sobre las races de las plantas superiores. La trufa comn es de color oscuro por fuera y por dentro una masa compacta y blanca. Una trufa muy apreciada es la trufa negra cuyo tamao vara desde el tamao de una nuez hasta el de una naranja. En ciertos pases se utilizan los cerdos para buscarlas ya que con su olfato las descubren rpidamente.Algunos hongos comestibles reciben tambin el nombre de setas.

Los Macromicetos tiles son los que tienen propiedades comestibles y medicinales. No existe una distincin fcil entre ambas categoras. Muchas de las especies comestibles comunes tienen propiedades teraputicas; muchos hongos medicinales son tambin consumidos como alimento. Las especies Ganoderma (ling, Zhi o reishi) son los hongos medicinales ms valiosos.Ha habido un incremento espectacular en el inters y en la actividad comercial relacionados con los suplementos dietticos,. Teniendo un potencial econmico bastante claro y ambicioso en pases en desarrollo.EL principal beneficio de los hongos silvestres comestibles es su uso como alimento, siendo recolectados, consumidos y vendidos en ms de 85 pases y su contribucin a la dieta viene explicada en el siguiente cuadro.

Tabla 7 Composicin Nutritiva de algunos hongos silvestres comestibles.Composicin nutritiva de algunos hongos silvestres comestibles.

Nombre cientificoPasProtenasCarbohidratosGrasasMateria Mineral (fresno)

Amanita CaesareaFrancia (1)15d1410

Amanita loosilRepublica democratica del congo20DDD

Amanita rubescensMexico (3)18DDD

Boletus edulisTurquia (7)384791

Boletus edulisFinlandia (8)23Ns27

Boletus erythropusJordania (5)155718

Boletus frostilMxico (3)16NsNsNs

Boletus loyoChile (12)225016

Cantharellus cibariusTurquia (6)216252

Cantharellus cibariusRepublica democratica del Congo1564513

Lactarius phlebophyllumRepublica de Tanzania (7)305195

Lactarius deliciosusFrancia (?)(1)23Ns76

Lactarius deliciosusChile (4)272876

Lactarius indigoMxico (3)13NsNsNs

Lactarius torminosusFinlandia21Ns27

Lactarius piperatusTurquia (6)276521

Ramaria flavaMxico (3)14NsDNs

Ramaria flavaFinlandia (8)24Ns26

Russula cyanoxanthaFrancia (?)(1)17Ns88

Russula delicaIndia (9)17NsNsNs

Russula sp.Republica Democrtica del Congo (10)295566

Suillus luteusChile (4)205746

Suillus granulatusChile (4)147026

Terfezia claverylIraq (11)817Ns10

Termitomyces microcarpus 1Republica Unida de Tanzana (7)49291011

Termitomyces microcarpus 2Republica Unida de Tanzana (7)3537623

Termitomyces microcarpusRepublica democratica del Congo (10)3338514

Tricholoma populinumCanad (13)137097

Tricholoma saponaceumFrancia (?)(1)5D78

Tirmania niveaIraq (11)1421D5

Ns.No sealado. Las cifras fueron redondeadas a nmero superior inmediato, D Desconocido. Fuentes: 1. Kiger 1959, se supone que han sido robados especimenes de Francia pero no fueorn sealados; 2. Degreef et al 1997; 3. Len Guzmn, Silvia Y Lpez; 4. FAO 1998b; 5. Erelfej y Al-Raddad 2000; 6. Caglarirmak,Unal y Otles 2002, 7 Harken, Saarimaki Y Mwasumbi 1994 ; 8. Kreula, Saarivirta Karando, q976; 9. Purkayastha y Chandra, 19985; 10. Parent y Thoen 1997; 11. Al-Naama, Ewaze y Nema 1988; 12. Schmedia-Hrchmann et al 199b ; 13. Turner, Kuhlein y Egger 1987.

Valor nutritivoLos elementos constitutivos de un hongo comestible no son necesariamente una buena gua de su valor nutrimental (Breene, 1990). La facilidad de digestin de los diferentes elementos cambia, mientras los mtodos analticos no son siempre utilizados fielmente en los estudios (Crsan, 1978). El uso de tcnicas diferentes para analizar el valor nutritivo limita tambin la comparacin de los resultados de los diferentes estudios. (Degreef, 1992)Los clculos de contenido en protenas (utilizables) deberan excluir la quitina presente en las paredes micticas. Para obtener mejores resultados en los anlisis realizados.En el siguiente cuadro se ofrece un resumen de algunos anlisis nutritivos. Es observable el buen contenido de protenas y de minerales de las principales especies silvestres comestibles cuando han sido deshidratadas (el contenido de humedad oscila entre el 85 y el 95 por ciento en los hongos carnosos y en tipos similares). Las especies comestibles tienen un bajo contenido de grasas, que suministran energa, son una fuente de nutricin fundamentalmente mejor que la que cotidianamente es asumida o se supone que lo sea. (Richards, 1939)

Aminocidos, protenas y valor nutritivo de los hongos silvestres comestibles.Diversas medidas (cmputos, ndices, valores) basadas en la composicin de aminocidos son usadas para comparar el valor nutritivo de los HSC con otros alimentos. Los contenidos de grasa y de carbohidratos son de menor inters porque raramente son factores limitantes en las dietas. Los estudios alimentarios sobre los hongos silvestres comestibles podran proporcionar la evidencia ms directa de su valor nutritivo, pero hasta la fecha no han sido realizados.El CMPUTO DE AMINOCIDOS se basa en la cantidad de aminocidos ms limitantes presentes en un alimento en comparacin con una protena de referencia. El NDICE DE AMINOCIDOS ESENCIALES mide la presencia de aminocidos que la gente no puede sintetizar, dando una mayor indicacin del valor nutritivo potencial. Sin especificar la forma de absorcin y la utilizacin en el cuerpo humano, computando as el VALOR BIOLGICO.Con esta informacin su busca incrementar las posibilidades de los hongos silvestres comestibles, como alternativa rica y nutritiva de alimentacin para comunidades rurales.El aporte la dieta. (Boa, 2005)Los siguientes cuadros comparan el valor nutritivo de los hongos comestibles con el de otros productos alimenticios. Estos datos nos permiten evaluar a los hongos comestibles como una alternativa positiva y nutritiva para el consumo humano El aporte a la alimentacin depender de las cantidades consumidas por la gente, de las especies involucradas y de la frecuencia del consumo.

Tabla 8 Valor nutricional de algunos hongos comestibles.Valor nutricional de algunos hongos comestibles.

EspeciesIndice de Aminoacidos esencialesValor biolgicoCmputo de aminocidosIndice nutricional

Agaricus bisporus*86.883.065.022.0

Cantharellus cibarius94.291.068.02.31

Macroleplota procera98.795.990.07.4

Suillus granalatus89.786.173.613.5

Termitomyces86.382.4-23.9

Especies del mundo87.683.861.616.0

*Cultivado. Basado en FAO reference patterns and mean values dor species from several sources. Datos no publicados preparados Graham Plearce.

Tabla 9 Visin general de los valores nutricionales de varios alimentos comparados con los hongos.Visin general de los valores nutricionales de varios alimentos comparados con los hongos.

Indice de Aminoacidos esencialesHCmputo de aminocidosHIndice nutricionalH

100 Cerdo, bovino, pollo100 Cerdo59 Pollo

99 Leche98 Bovinos, Pollo43 Bovino

91 Patatas, frjoles91 Leche35 Cerdo

88 Maz63 Repollo31 Frijoles de soya

86 Pepino59 Patatas26 Espinacas

79 Cacahuates53 Cacahuates25 Leche

76 Espinacas, frijoles de soya

50 Maz

21 Frijoles

72 Repollo46 Frijoles20 Cacahuates

69 Nabos42 Pepinos17 Repollo

53 Zanahorias33 Nabos14 Pepinos

44 Tomates31 Zanahoria11 Maz

28 Espinacas10 Nabos

23 Frijoles de Soya9 Patatas

18 Tomates8 Tomates

6 Zanahorias

H- Las columnas sombreadas muestran el mbito de valores para los hongos. Los nidices y resultad