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Proyecto de Tesis Bach. Carmen Liz Sandra Solís Málaga
PERFIL DE PROYECTO DE TESIS
TITULO: “Modelamiento Matemático de la Transferencia de Sacarosa en la
Deshidratación Osmótica del Fruto de la Carambola (Alverrhoa
carambola).”
I. EL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Descripción y Formulación del Problema:
La carambola (Alverrhoa carambola), es un fruto exótico, oriundo de zonas
tropicales de países asiáticos; planta adaptada y explotada en la última década en
la Región Amazónica del Continente Americano. Esta fruta tiene gran aceptación
por sus características sensoriales, energéticas, nutricionales y apariencia por su
forma de estrella al ser cortada transversalmente, conociéndola como “Starfruit”
en los mercados internacionales (Pinzón M. et al). Para la conservación de frutas;
en la actualidad se tiende a utilizar técnicas de procesamiento no deteriorativas,
técnicas de obstáculos, barreras o tecnologías invisibles que mantengan las
características sensoriales y fisicoquímicas similares a las del fruto fresco; una de
ellas es la deshidratación osmótica (D.O), la misma que a diferencia de la
deshidratación convencional permite remover parte de la humedad del alimento
conservando sus características de calidad y la vez favorecer la incorporación de
ingredientes específicos.
El modelamiento matemático del proceso de D.O en frutas como el de la
carambola (Alverrhoa carambola), se puede realizar mediante diseños
experimentales, evaluándose el valor de las variables respuesta ante una
perturbación cuidadosamente planificada de las variables independientes; método
que muestra limitaciones, como el no ser extrapolable, debido sobre todo a que en
su formulación no se consideran los fenómenos de transferencia de la sacarosa en
la matriz sólida del fruto de carambola (F.C); otro enfoque que se ajusta más a la
realidad, se desarrolla mediante el análisis microscópico de un elemento
diferencial de volumen donde se evalúan los mecanismos difusivos y convectivos
de la transferencia de la sacarosa en la matriz sólida, mediante un balance
diferencial de momento y masa que junto con las condiciones iniciales y de
contorno, las correlaciones empíricas y semiempíricas de las propiedades de
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transporte, físicas y termodinámicas del F.C y la solución saturada de sacarosa,
nos permiten obtener modelos matemáticos con parámetros concentrados y
distribuidos que describen la transferencia de sacarosa en la D.O de esta fruta.
Contar con modelos matemáticos fiables, es importante para la simulación y
diseño de equipos donde se lleven a cabo este proceso de D.O.
En consecuencia el presente trabajo de investigación, estará definido por la
siguiente interrogante:
¿Las propiedades físicas y de transporte de la solución osmótica y del fruto de la
carambola (Alverrhoa carambola), asociado a los modelos fenomenológicos y
constitutivos, en que grado simulan la transferencia de la sacarosa en la matriz
sólida del F.C?
1.2 Justificación:
En la Región de Madre de Dios existen pocas empresa que se dedican a la
transformación de la materia prima como lo son las frutas tropicales, las mismas
que se desaprovechan en su totalidad, más aun cuando el estado promueve la
creación de empresas agroindustriales. A pesar de que los frutales nativos
nacionales son tan interesantes en cuanto a su contenido nutricional, muy poco o
nada se hace para su mejoramiento genético, agronómico e información de su
valor nutritivo y su posterior procesamiento.
En la actualidad la industria alimentaria, química y farmacéutica, tienen una
creciente necesidad de introducir en sus procesos productivos tecnologías
intensificadas que le permitan mejorar la calidad de sus productos, reducir sus
costos de producción, optimizar sus procesos y competir de manera sostenible en
este mundo globalizado; para lo cual es imprescindible el conocimiento real de los
fenómenos físicos, químicos y biológicos de los procesos involucrados en cada
uno de las operaciones y/o procesos productivos. En la deshidratación de
alimentos, es de vital importancia que sus propiedades originales se mantengan
evitando que estas sean desnaturalizadas; cuando se retira el agua libre y parte del
agua ligada de la matriz sólida. Así según Bolin (1983) y Schwartz (1994), citados
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por Tepper (1996), manifiestan que la remoción de agua se realiza con el fin de
disminuir su actividad de agua y así inhibir el desarrollo microbiano y las
reacciones de deterioro, una de las formas más eficientes para remover agua de los
alimentos es a través de la osmosis, ya que no tiene que sufrir un cambio de
estado. Por otro lado Raoult-Wack (1994); Lerici (1985); Heng (1990); Torreggiani
(1993); Raoult-Wack (1992); Lerici (1988); Schwartz (1994), citados por Tepper
(1996), sostienen que la D.O es una técnica de concentración de sólidos (o
remoción de agua) que consiste en sumergir frutas o verduras, trozadas o enteras,
en una solución saturada compuesta por azúcares, NaCl, maltodextrinas y otros
solutos capaces de generar una presión osmótica alta. A diferencia de otras
técnicas como el curado de la carne y la salazón de queso, la D.O se basa en una
remoción significativa de agua frente a una menor entrada de solutos al alimento,
es así como durante este proceso se originan dos flujos principales y un tercero
poco apreciable: una importante salida de agua desde el producto hacia la
solución, una entrada del soluto desde la solución hacia el alimento y, una mínima
pérdida de solutos propios del alimento (azúcares, sales minerales, ácidos
orgánicos, otros) que aunque cuantitativamente es insignificante, puede tener
alguna importancia a nivel nutricional y organoléptico. Se ha sugerido que estos
flujos ocurren a través de una membrana que posee permeabilidad diferencial y
regula en cierto grado la entrada y salida de solutos (Raoult Wack, 1994;
Torreggiani, 1993; Guilbert, 1990; Raoult-Wack, 1992; Lerici, 1988) citados por Tepper
(1996).
Según Raoult y Wack, 1994, Conway, 1983; Pointing, 1966; Beristain, 1990; Schwartz,
1993; en la D.O la textura del alimento final es considerablemente mejor ya que
las células no colapsan al perder agua y, además, la incorporación de solutos tiene
un efecto protector sobre la estructura celular, haciendo al alimento más resistente
a tratamientos posteriores, aun mas que se ahorra energía ya que como se dijo
anteriormente la deshidratación ocurre por una osmosis y no a través de un
cambio de fase del agua. Al aplicar temperaturas moderadas durante el proceso, el
daño que se produce sobre el sabor y el color es mínimo y hay una mayor
retención de compuestos volátiles. Además, se inhibe el pardeamiento enzimático
lo que evita el uso de sulfitos. La aplicación de esta técnica permitiría a los
productores locales y Regionales ofrecer la fruta para su procesamiento inmediato,
o bien mantenerla durante varios meses como producto de humedad intermedia
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para su posterior industrialización cuando las condiciones de mercado lo
aconsejen. Ensayos realizados por Schwartz (1993) citado por Tepper (1996), en
durazno, manzana, banana, peras asiáticas, etc arrojan productos de buena aptitud
para su posterior deshidratado, congelado, enlatado o transformación en pulpa. Es
importante destacar que una D.O no genera productos estables en el tiempo, por lo
que preferentemente se debe usar como un pre-tratamiento de otros procesos
como secado, congelado, pasteurizado, enlatado y otros.
Las variables que influyen sobre el proceso de D.O son: Pérdida de agua en la
matriz sólida, ganancia de sacarosa, temperatura del proceso, tiempo de operación,
grado de agitación, tamaño de matriz sólida, concentración de la solución
osmótica, presión, relación masa producto a volumen de solución osmótica.
Establecer un modelo matemático que describa el proceso de Transferencia de
Sacarosa durante la D.O del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola), permitirá
establecer bases para el diseño y escalamiento de equipos así como dotar de un
paquete tecnológico para el aprovechamiento potencial de las frutas tropicales. Lo
anteriormente señalado justifica el desarrollo de este trabajo de investigación.
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II. OBJETIVOS:
2.1 Objetivo General:
Establecer un modelos matemáticos que describan el fenómeno de la
Deshidratación Osmótica del Fruto de la Carambola (Alverrhoa carambola) en una
solución saturada de sacarosa.
2.2 Objetivos Específicos:
- Determinar y establecer las correlaciones empíricas y semiempíricas de las
propiedades físicas y de transporte de la solución saturada de la sacarosa y del
fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).
- Establecer las ecuaciones matemáticas fenomenológicas (balance
microscópico de masa, energía y cantidad de movimiento) y constitutivas que
describan el proceso de deshidratación osmótica del fruto de la carambola
(Alverrhoa carambola).
- Implementar técnicas y algorítmos para la simulación del fenómeno de
transferencia de la sacarosa en la matriz sólida del fruto de la carambola
(Alverrhoa carambola).
- Establecer la sensibilidad y el grado de ajuste del modelo matemático
mediante simulación y comparación con datos experimentales.
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III. MARCO TEÓRICO:
3.1 Antecedentes
La Alverrhoa carambola “carambola”, es originaria de Asia tropical, más
específicamente de la India o Indonesia. Fue introducida al Brasil en 1817 por
Paul Germain en Pernambuco y en el Perú vía la Amazonía, por viajeros que
hacían ruta por el Brasil, extendiéndose después a los departamentos de Huánuco,
Madre de Dios y el Cusco (Calzada, 1980). Por otra parte Monge (1983) sostiene
que la pulpa es muy blanda y jugosa, agradable de comer en su estado natural así
como transformada en jaleas, gelatinas, conservas y refrescos.
Tabla 01. Composición de la carambola en base a 100 g de la parte comestible
Componentes Mayores(g) Minerales (mg) Vitaminas (mg)
Agua 90.0Proteínas 0.5Grasas 0.3Carbohidratos 9.0Fibra 0.6Ceniza 0.4
Calcio 5.0Fósforo 18.0Hierro 0.4
Caroteno (A) 90.00Tiamina (B) 0.04Riboflavina (b2) 0.02Niacina (B3) 0.30Acido Ascórbico (C) 35.00
Fuente: Calzada, 1980.
Lerici et al. (1985), citado por Fernández (1992), define la deshidratación por
ósmosis como el proceso de remoción de agua el cual está basado en colocar el
alimento (pieza de fruta o vegetal) en una solución saturada; como esta solución
tiene una alta presión osmótica y, por lo tanto una baja actividad de agua, surge
una fuerza impulsora entre la solución y el alimento, actuando la pared celular
como una “membrana semi-permeable”. Es importante destacar que, la ósmosis,
es uno de los medios energéticamente más eficientes de remoción de humedad en
un trozo de alimento, debido a que el agua no tiene que pasar por un cambio de
fase. (Bolin et al., 1983 mencionado por Fernández, 1992).
García (1974) citado por Fernández (1992), explica la ósmosis como un fenómeno
causado por diferencias de energía interna entre dos soluciones, solvente puro y
soluto, las cuales están separadas por una membrana semipermeable. El equilibrio
de energía interna entre las dos soluciones provoca un intercambio de la misma de
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mayor a menor, mediante el paso a través de la membrana de moléculas de
solvente puro (mayor energía) a la solución solvente.
Según Torreggiani(1993) y Fito (1994), citados por Otoniel y Centeno (2003), la
deshidratación osmótica consiste en la inmersión de un alimento, generalmente
una fruta, ya sea entera ó en piezas, en una solución acuosa de alta concentración
de soluto. Esto provoca al menos dos flujos en contra corriente: un flujo de agua
del alimento a la solución y una transferencia de soluto desde la solución hacia el
alimento, de manera general en función de los mecanismos de transporte de
materia, las variables que afectan el proceso de D.O y que pueden manejarse
operativamente son: temperatura del proceso, concentración de la solución
osmótica, naturaleza del agente osmótico utilizado, presión, relación masa
producto a volumen de solución osmótica y agitación (Raoult-Wack et al., 1989;
Argaiz et al., 1994; Raoult-Wack, 1994; Rastogi y Raghavarao, 1997; Rastogi y
Niranjan, 1998; Rastogi et al., 1999; Simal et al., 1998)
Salazar y Guevara (1999), establecen el flujo de operaciones para obtener
carambola deshidratada por osmosis siendo esta: carambola en esta de madurez
intermedia (ºBrix:5.2, pH:2.5), lavado, desinfectado, pelado manual, cortado,
deshidratado osmótico, enjuagado, secado, envasado y almacenado. Para la D.O
emplearon diferentes agentes osmóticos obteniendo los mejores resultados con el
jarabe de sacarosa, partiendo con 40 ºB, aumentando a 50 y 60 cada 24 horas, el
producto fue; muestras de buena calidad expuestas aceptadas ante un panel de
degustación. Estos datos los ajustaron a un modelo de caja negra, por lo que no se
tiene trabajos de modelamiento fenomenológico.
Tepper (1996), estudió el fenómeno de transferencia de masa durante la D.O de la
palta empleando trozos de 1 cm. de espesor, y 3 soluciones osmóticas (NaC1 20%
p/v (T1); maltodextrina 60%(T2) y una solución mixta de NaC1 10%-maltodextrina 50%
(T3)), tiempo de 6 h, temperatura ambiente, obteniendo la mayor pérdida de agua
con el T3 (39.4%), en tanto que con T1 y T2 solo logró una pérdida de 14,8 y
22,4%, respectivamente. Los sólidos solubles ganados llegarón a 8.5; 4.4 y 9.2%
para T1, T2 y T3, respectivamente. La actividad de agua disminuye desde un valor
inicial de 0,968 hasta 0.907; 0.965 y 0.910 en T1, T2 y T3, respectivamente. El pH
inicial de la palta disminuyo en todos los tratamientos desde 5.9 hasta 4.5 y en
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cuanto a color, el parámetro L* disminuyo desde 60,7 hasta 54.8; 57.3 y 50.9 con
T1, T2 y T3, respectivamente; el parámetro a* aumento (se hizo menos negativo) con
todos los tratamientos y b* disminuyo con T1 y T3 y aumento con T2. Se
calcularon los coeficientes de difusión aparente del agua y de los sólidos solubles,
considerando su variación en el tiempo. Se observó una disminución generalizada
de los coeficientes de difusión aparente del agua y de los sólidos solubles con el
transcurso del tiempo, fluctuando entre 35,8 y 4,6 x 10-10 m2/s y entre 31.8 y 6.0
x 10-10 m2/S, respectivamente. Se evaluó la aceptabilidad y calidad sensorial del
puré de palta reconstituido proveniente de la palta deshidratada por osmosis.
Choa y Ayala, 1999, estudiaron la transferencia de masa durante el proceso de D.O
a presión atmosférica empleando el modelo de Crack, que consiste en la solución
de la ley de Fick para modelar fenomenológicamente este proceso; llegando a la
conclusión de que cuando se somete la palta a un proceso de deshidratación
osmótica se produce un fenómeno de transferencia de masa simultáneo y en
contracorriente: sale agua desde la fruta hacia la solución (en mayor proporción) y
entran sólidos solubles a la palta, el modelo matemático utilizado para describir el
proceso de difusión es consistente con los valores experimentales de pérdida de
agua y sólidos solubles ganados.
La mayor pérdida de agua está asociada con el tratamiento que emplea una mezcla
de maltodextrina 50%-NaCl 10%, la cual a la vez produce una importante
disminución de Aw. Por otro lado, la menor pérdida de agua ocurre con el
tratamiento de NaCl 20%, siendo la maltodextrina sola la que produce una pérdida
de agua intermedia. El ingreso de NaCl a la palta deshidratada con la solución
mixta, hace que tenga una baja aceptabilidad debido al fuerte gusto salado que le
entrega, lo que se podría corregir utilizando una menor concentración de sal o bien
se podría utilizar como extensor de pulpa de palta fresca. Por otro lado, el
tratamiento con maltodextrina sola no presenta este problema, pero la pérdida de
agua es menor y el Aw prácticamente se mantiene. La gran cantidad de NaCl que
ingresa a la palta al utilizar la solución de NaCl 20%, unida a la baja pérdida de
agua sugiere que este tratamiento no es adecuado. La disminución de actividad de
agua en conjunto con la disminución del pH debiera aumentar la estabilidad
química y enzimática de la pulpa de palta, lo cual sería interesante cuantificar.
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Dávila y López (2005), analizarón los efectos de la temperatura y presión en la
velocidad de transferencia de masa durante la deshidratación osmótica a vacío de
rodajas de Ananas comosus L.Merr “piña”, en sus experimentos emplearon
solución de sacarosa de 65 ºBrix a temperaturas de 40 y 50 ºC, presiones de 1 013,
220 y 100 mb, por 30, 60, 120, 180 y 240 min. Observando que la mayor
transferencia de masa se obtuvo a 100 mb a las condiciones de trabajo
especificadas.
Lenart y Flink (1984) mencionado por Ríos, Márquez, y Ciro (2005) investigarón los
criterios para definir el punto final en la concentración osmótica y la influencia de
factores: tipo de soluto, concentración de la solución, temperatura y agitación,
sobre la distribución espacial de los sólidos y la humedad en las papas; ellos
encontraron que el estado de equilibrio ocurre cuando se iguala la actividad
acuosa del producto y de la solución osmótica, desarrollando un modelo, para
determinar el mecanismo de transferencia de masa en el proceso osmótico. Así
mismo Ríos, Márquez, y Ciro (2005) mencionan a Arango y Sanabria (1986), por sus
ensayos de osmodeshidratación en banano, mandarina, guayaba, tomate, mora,
curuba, breva, tomate, pimentón y cebolla, realizaron tratamientos de inmersión
en jarabe de sacarosa de 70 °Brix durante 96 horas a temperatura ambiente y
ensayos con piña en trozos, empleando jarabe invertido a 70 °Brix y melaza a 70
°Brix, como medios osmodeshidratantes a temperatura ambiente, y 37 °C con y
sin agitación para observar las curvas de deshidratación y las características del
producto final. La evaluación sensorial demostró que la piña osmodeshidratada
tiene una buena calidad frente a los trozos de piña frescos. Los autores observarón
que la mayor disminución de peso ocurrió durante las 12 primeras horas, no
existiendo diferencias significativas entre la piña madura y la piña pintona
osmodeshidratada en jarabe invertido de 70 °Brix; la reducción de peso en la
deshidratación con agitación a 37 °C, fue mayor en la melaza que en el jarabe
invertido. En el proceso con jarabe invertido se presentó una mayor ganancia de
sólidos que en el tratamiento con melaza en las mismas condiciones. Holguín
(1992) citado por Ríos, Márquez, y Ciro (2005) hacen referencia a su investigación
en el efecto de la reutilización de jarabes en el proceso de deshidratación osmótica
directa de mango Tommy Atkins, para la producción de trozos de fruta
estabilizados con características aceptables de calidad y costos. Se propuso la
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reutilización del jarabe obtenido de la osmosis directa entre la fruta y sacarosa
cristalina, el cual fue llevado de 60 a 70 °Brix, para la ósmosis directa entre trozos
de mango y jarabe. Se encontró que la reutilización del jarabe tiende a modificar
su composición acercándola a la de la fruta, lo que hace una base óptima para la
preparación de otros productos de frutas, además de reducir costos de producción.
3.2 Términos Empleados
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Huayamave L., define a la Deshidratación Osmótica como una técnica que
permite reducir el contenido de humedad e incrementar el contenido de sólidos
solubles en las frutas, mediante la inmersión de esta, en solución acuosa de alta
concentración de soluto (solución hipertónica).
Según Sharma S. et al (2003), la Sacarosa es una de los agentes osmóticos. Es un
inhibidor eficaz de la polifenoloxidasa, evita la perdida de sabores volátiles y la
mayoría membranas celulares son impermeables a ella. Su difusividad es mucho
más baja que la del agua, lo que resulta en una baja captación de sólidos en el
tejido.
Osmosis: Es el paso de un componente de una disolución a través de
una membrana que impide el paso del resto de los componentes de dicha
disolución.
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IV. LA HIPÓTESIS
Las ecuaciones fenomenológicas y constitutivas, asociadas a las correlaciones
empíricas y semiempíricas de la densidad, viscosidad y difusividad, permiten
modelar y simular la transferencia de la sacarosa en la matriz sólida del fruto de la
carambola (Alverrhoa carambola), con una desviación de ± 5%.
V. VARIABLES
5.1 Variable Dependiente:
- Modelo matemático de la transferencia de sacarosa en el proceso de
deshidratación osmótica del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).
- Perfil de concentraciones de sacarosa en la matriz sólida del fruto de la
carambola (Alverrhoa carambola).
5.2 Variable Independiente:
Concentración de la solución osmótica.
Temperatura de proceso.
Tiempo de operación.
Velocidad de transferencia de masa.
Agitación.
Área superficial expuesta.
VI. METODOLOGÍA
6.1 Métodos de Investigación
Investigación aplicada, descriptiva y experimental.
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6.2 Materiales y Equipos
Matraces, Vasos precipitados, Balones de digestión, Erlenmeyer, Bureta, Pipetas,
Pizetas.
Reactor discontinuo enchaquetado con agitación controlada (ver fig. 01).
Modulo de control de temperatura, presión y velocidad de rotación del agitador.
Baño termostatizado Bomba de Vacío modelo: 25 Hg motor 1/8 HP
Espectrofotómetro UV e IR
Viscosímetro rotacional
Picnómetro de 5 y 10 ml
Calorímetro
Balanza Analítica y de Precisión.
Agitador Magnético
Cámara Digital
Refractómetro Universal Abbe, marca ATAGO, modelo HRS-500, rango de
medición de 0 a 95 ºBrix, sensibilidad 0.1 a 0.2 ºB. Alemania
Secador de bandejas
Fig. 01: Diagrama del Equipo para el Proceso de D.O de la carambola (Alverrhoa carambola)
6.3 Desarrollo Experimental
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6.3.1 Materia Prima:
Se empleará frutos de carambola (Alverrhoa carambola), de la variedad ácida,
que se obtendrá del Km 7 Carretera Puerto Maldonado-Cusco, se
seleccionará de acuerdo al grado de madurez (5.2 ±1º Brix; pH: 2.5 ±1),
Salazar y Guevara (1999); para asegurar la uniformidad de la materia prima.
6.3.2 Preparación de cubos de carambola (Alverrhoa carambola):
Se acondicionará el fruto de la carambola (Alverrhoa carambola), quitándole
la corteza y semillas manualmente con cuchillo de acero inoxidable para
luego ser cortadas en trozos de forma de cilindros 1 x 1.5 cm. La
caracterización del fruto se realizará de acuerdo a los métodos de análisis
dados por la A.O.A.C de 1990 en su mayoría, tal como se observa en la
tabla 01.
6.3.3 Solución de sacarosa:
La sacarosa (azúcar comercial) se obtendrá de los supermercados de la
ciudad de Puerto Maldonado para preparar la solución osmótica ajustada a
50-70 ºBrix para todos los experimentos.
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6.3.4 Caracterización y determinación de propiedades físicas, funcionales, de
transporte y termodinámicas del fruto de la carambola (Alverrhoa
carambola)
PARÁMETRO MÉTODOActividad de agua AOACSólidos Totales 920.151 A.O.A.C.1990Sacarosa en Frutas 925.35.B A.O.A.C 1990Azúcares Reductores 925.36 A.O.A.C 1990Sólidos solubles 932.12 A.O.A.C 1990Humedad Estufa a 80ºC ± 2ºC.Ácido cítrico Titula con ácido – baseDensidad AOACCalor especifico AOACViscosidad 967.16 A.O.A.C 1990 Difusividad AOACConductividad térmica AOACEntalpía AOACÁcido ascórbico Titulación 2-6 Dicloro fenol indofenolGrasas SoxhletÁcido oxálico PermanganatoGrados Brix Con refractómetro AbbepH Mediante pH metroCeniza 940.26 A.O.A.C 1990Fibra Digestión ácido – básicoProteínas 920.152 A.O.A.C 1990Carbohidratos 971.18 A.O.A.C 1990Acidez titulable Titula con ácido - base
Tabla 01: Métodos a Emplear para la Determinación de las Propiedades físicas, funcionales, de transporte y termodinámicas del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola) Fuente: Elaboración Propia
6.3.5 Deshidratación Osmótica:
El procedimiento experimental se basará en sumergir los trozos del fruto de
la carambola (Alverrhoa carambola), en la solución osmótica dentro del
equipo (ver fig 01), en relación 1:4 fruta/solución saturada de sacarosa, tal
como se muestra en la fig. 02 se muestra un diagrama de flujo del
procedimiento establecido.
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6.3.6 Cálculo de Parámetros Osmóticos::
Pérdida de Peso
Ganancia de Sólidos
Pérdida de Peso
Donde:
Fick´s Law for unsteady state difusión, as a former model, can be described as the molecular mass transport equation
VII. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS:
7.1 Recursos Humanos:
Tesista :
Bach. Carmen Liz Sandra Solís Málaga
Asesor :
Ing. Jesús Manuel Flores Arizaca
Co-Asesor :
Ing. Miguel Chávez Pinchi
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Fig. 02: Diagrama de Flujo para la D.O del Fruto de la carambola (Alverrhoa carambola) Fuente: Elaboración propia
Selección de la fruta de carambola
Selección y Clasificación
Lavado y Desinfectado5 ppm
Pelado Manual
Cortado y Despipetado
Inmersión en Jarabe70 ºBrix
Drenado
Enjuague
Secado en Secador de Bandejas
Envasado al Vacío
Almacenamiento
Madurez intermediaMedición de ºBrix
Agua Agua + Impurezas
Cáscara
Semilla
LavadoAgua Agua + Impurezas
DESHIDRATACION OSMOTICA
Agua + Azúcar
Agua
Pesado
Preparación de Solución Saturada de SacarosaRelación 1:4, 70 ºBrix, t = 2h, Agitación controlada
constante, Monitoreo de ºBrix y Presión
5 min
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7.2 El cronograma de Actividades:
MES ACTIVIDAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Revisión bibliográfica especializadoIdentificación y caracterización biológica y físico-química del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).Estimación y obtención de valores de las propiedades físicas, funcionales, de transporte y termodinámicas del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).Formulación de las ecuaciones y correlaciones matemáticas.Diseño experimental y desarrollo de pruebas experimentales.Ajuste de datos experimentales a modelos matemáticos desarrollados.Evaluación y validación, del modelo matemático desarrollado.Análisis de los resultadosConclusiones y sugerenciasRedacción y presentación del informe finalSustentación del proyecto de investigación concluida
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7.3 Presupuesto:
ESPECIFICAS UND. CANT. COSTO/UNIDAD COSTO TOTALUSA. $ S/. USA. $ S/.
20 VIÁTICOS Y ASIGNACIONES
Gastos de alimentación Unidad 50 1 3.3 50 165.00
Hospedaje Unidad 14 8 26.4 112 369.60
SUB-TOTAL ESPECÍFICA 20 5346.00
30 BIENES DE CONSUMO
Fruta (carambola) Kg 20 0.5 1.65 10 33.00
Fotocopias Unidad 2000 0.03 0.099 60.00 198.00
Soporte informático Unidad 1 100 330 100.00 330.00
Sacarosa (Azúcar comercial) Unidad 30 0.76 3.3 22.80 75.24
Equipo Reactor con agitación Unidad 1 1515.15 5000.00 1515.15 5000.00
Libreta de apuntes Unidad 4 2 6.6 8 26.40
SUB-TOTAL ESPECÍFICA 30 5662.64
32 PASAJES Y GASTOS DE TRANSPORTE
Pasaje Unidad 2 150.00 495.00 300.00 990.00
SUB-TOTAL ESPECÍFICA 32 990.00
39 OTROS SERVICIOS DE TERCEROS
Alquiler de laboratorio para realización de los análisis Prueba
Humedad Prueba 6 5.00 16.50 30.00 99.00
Actividad de agua Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Sólidos solubles Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Densidad Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Calor específico Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Viscosidad Prueba 4 15.00 49.50 60.00 198.00
Difusividad Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Conductividad térmica Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Entalpía Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Grasas Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Ácido oxálico Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Grados Brix Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
pH Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Acidez titulable Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00
Adecuación de equipos Unidad 1 100.00 330.00 100.00 330.00
SUB-TOTAL ESPECÍFICA 39 1815.00
49 MATERIALES DE ESCRITORIO
Lapiceros indelebles 5 4 6.00 19.80 24.00 79.20
Papel bond A–4 millares 4 10.58 34.92 42.32 139.67
CDs Unidad 10 0.55 1.815 5.50 18.15
Tinta para impresión (color y negro) Unidad 2 45.00 148.50 90.00 297.00
SUB-TOTAL ESPECÍFICA 49 534.02
SUB-TOTAL GENERAL 9536.26
Imprevistos (5 % del presupuesto) 476.82
TOTAL 10547.10
VIII. BIBLIOGRAFIA:
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