4°efecto de la congelacion de la pulpa de fruta de guanabana liofilizada

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A.m. Ceballos et al. / Diario de Alimentos Ingeniería 111 (2012) 360-365 Listas de contenidos en SciVerse ScienceDirec REVISTA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS Pagina principal de la revista: www.elsevier.com/locate/jfoodeng Adela María Ceballos a , Gloria Inés Giraldo b , Carlos Eduardo Orrego b,* a Departamento de Ingeniería, Universidad de Caldas, Cl. 65 No. 26-10, Manizales, Colombia b Instituto de Biotecnología y Agroindustria, Departamento de Física y Química, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, Campus la Nubia Km 4 Vía al Magdalena,AA 127 Manizales, Colombia INFORMACION DEL ARTICULO RESUMEN Recibido 20 de mayo 2011 Recibido en forma revisada 31 de diciembre 2011 Aceptado 07 de febrero 2012 Disponible en línea 15 de febrero 2012 El efecto de la tasa de congelación en el producto: humedad final y el contenido de ácido ascórbico, solubilidad en agua, la humectabilidad y el color de la pulpa liofilizada de la fruta de tratada con maltodextrina fueron estudiados. Diferentes tamaños de cristales de hielo derivados de distintas tasas de congelación originan diversidad de área de superficie del producto que influye tanto en la desorción de agua y la disolución del agua, pero de maneras opuestas. Después de un tiempo de secado constante de 6 h, el contenido de humedad de las muestras secas estaba en el intervalo de 8,68 a 13,09% siendo mayor para los valores más altos de velocidad de congelación. Una dependencia lineal inversa entre la tasa inicial de congelación y la solubilidad final del agua (85,75 a 81,51%) de las muestras liofilizadas fue encontrada. Las tasas de congelación más rápidas también afectaron el tiempo de humectación (0,36-1,26 min) porque produjeron la disminución de tamaño de poro y, simultáneamente, aumentaron en la tortuosidad capilar de la micro estructura final de las muestras desecadas. Los polvos liofilizados fueron mucho más brillante en color en comparación con la pulpa tratada con maltodextrina. Entre las muestras de liofilizado, aquellas preparadas con mayores tasas de congelamiento eran de color más claro. © 2012 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados Palabras claves: La liofilización El fruto de la guanábana La tasa de congelación Calidad del polvo de la fruta 1.- Introduccion Annona muricata (familia, Annonaceae) es un árbol de fruta tropical muy conocido, llamado'' guanábana'' en los países de habla hispana y ''graviola'' en Brasil, que se distribuye en las Américas, África y el sudeste de Asia. Es apreciado por su muy agradable, sub- ácido, pulpa aromática y jugosa, excelente para hacer bebidas y sorbetes, aunque es ligeramente agrio-ácido, puede ser comido con las manos. La pulpa de guanábana es ampliamente utilizado para la fabricación de diversos mezclas de zumos, néctares, jarabes, batidos, mermeladas, jaleas, conservas y helados; también es una materia prima para los polvos, barras de fruta y hojuelas (Telis-Romero et al., 2007). La liofiización al vacío es un proceso de secado para la conservación a largo plazo de calor sensible de alimentos y otros materiales biológicos basado en los fenómenos de sublimación. El producto se congela primero en sólido. Luego, se expone a una temperatura controlada y presión reducida (<300 Pa) del ambiente. Aunque el producto está sometido a la entrada de calor, la presión en la cámara es tan regulada que la temperatura a la cual se produce la sublimación está por debajo de la temperatura de colapso del material. Los materiales colapsados exhiben propiedades de deshidratación pobre y pérdida de las características de calidad deseado (Roos, 1997). Un exitoso Efecto de la tasa de congelación sobre los parámetros de

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A.m. Ceballos et al. / Diario de Alimentos Ingeniería 111 (2012) 360-365

Listas de contenidos en SciVerse ScienceDirec

REVISTA DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

Pagina principal de la revista: www.elsevier.com/locate/jfoodeng

Adela María Ceballos a, Gloria Inés Giraldo b, Carlos Eduardo Orrego b,*

a Departamento de Ingeniería, Universidad de Caldas, Cl. 65 No. 26-10, Manizales, Colombiab Instituto de Biotecnología y Agroindustria, Departamento de Física y Química, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, Campus la Nubia Km 4 Vía al Magdalena,AA 127 Manizales, Colombia

INFORMACION DEL ARTICULO RESUMEN Recibido 20 de mayo 2011

Recibido en forma revisada

31 de diciembre 2011

Aceptado 07 de febrero

2012

Disponible en línea 15 de

febrero 2012

El efecto de la tasa de congelación en el producto: humedad final y el contenido de ácido ascórbico, solubilidad en agua, la humectabilidad y el color de la pulpa liofilizada de la fruta de tratada con maltodextrina fueron estudiados. Diferentes tamaños de cristales de hielo derivados de distintas tasas de congelación originan diversidad de área de superficie del producto que influye tanto en la desorción de agua y la disolución del agua, pero de maneras opuestas. Después de un tiempo de secado constante de 6 h, el contenido de humedad de las muestras secas estaba en el intervalo de 8,68 a 13,09% siendo mayor para los valores más altos de velocidad de congelación. Una dependencia lineal inversa entre la tasa inicial de congelación y la solubilidad final del agua (85,75 a 81,51%) de las muestras liofilizadas fue encontrada. Las tasas de congelación más rápidas también afectaron el tiempo de humectación (0,36-1,26 min) porque produjeron la disminución de tamaño de poro y, simultáneamente, aumentaron en la tortuosidad capilar de la micro estructura final de las muestras desecadas. Los polvos liofilizados fueron mucho más brillante en color en comparación con la pulpa tratada con maltodextrina. Entre las muestras de liofilizado, aquellas preparadas con mayores tasas de congelamiento eran de color más claro.

© 2012 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados

Palabras claves: La liofilización El fruto de la guanábana La tasa de congelación Calidad del polvo de la fruta

1.- Introduccion Annona muricata (familia, Annonaceae) es un árbol de fruta tropical muy conocido, llamado'' guanábana'' en los países de habla hispana y ''graviola'' en Brasil, que se distribuye en las Américas, África y el sudeste de Asia. Es apreciado por su muy agradable, sub-ácido, pulpa aromática y jugosa, excelente para hacer bebidas y sorbetes, aunque es ligeramente agrio-ácido, puede ser comido con las manos. La pulpa de guanábana es ampliamente utilizado para la fabricación de diversos mezclas de zumos, néctares, jarabes, batidos, mermeladas, jaleas, conservas y helados; también es una materia prima para los polvos, barras de fruta y hojuelas (Telis-Romero et al., 2007).La liofiización al vacío es un proceso de secado para la conservación a largo plazo de calor sensible de alimentos y otros materiales biológicos basado en los fenómenos de sublimación. El producto se congela primero en sólido. Luego, se expone a una temperatura controlada y presión reducida (<300 Pa) del ambiente. Aunque el producto está sometido a la entrada de calor, la presión en la cámara es tan regulada que la temperatura a la cual se produce la sublimación está por debajo de la temperatura de colapso del material. Los materiales colapsados exhiben propiedades de

deshidratación pobre y pérdida de las características de calidad deseado (Roos, 1997). Un exitoso proceso de liofilización conserva la mayoría de las propiedades de la materia prima inicial como forma, dimensiones, aspecto, sabor, color, sabor, textura y actividad biológica. El producto, en estado seco, suele ser muy poroso y quebradizo, higroscópico y con una excelente capacidad de rehidratación.

La congelación es una operación previa en la liofilización en el que desarrolla la estructura y, por lo tanto predeterminan las propiedades del material secado posteriormente. Las variables de congelación, incluyendo la velocidad, la temperatura mínima durante la congelación, y la temperatura de la capa congelada durante el secado, afectan a las reacciones en las etapas posteriores de la vida del producto (Karel y Flink, 1973). Cuando se forman los cristales de hielo, una red uniforme es creada a lo largo del producto que después de la sublimación produce una densa matriz porosa. En general, la tasa de congelación rápida genera pequeños cristales de hielo. Por el contrario, la tasa de enfriamiento lento genera grandes cristales de hielo. En consecuencia, la velocidad de congelación es crítica para las propiedades

Efecto de la tasa de congelación sobre los parámetros de calidad de pulpa de fruta de guanábana liofilizada

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finales del producto seco, ya que afecta directamente el tamaño de poro teniendo lugar después de la sublimación del hielo un mejor flujo de la masa durante la deshidratación y la reconstitución (Karel y Flink, 1973; Bindschaedler, 1999; Orrego, 2003). Aguilera y Stanley (1990) señalan que es igual de importante, o incluso más importante que la forma de los cristales, es saber donde se forman, que también se ve afectada por la velocidad de congelación. El enfriamiento lento (menos de 1 º C / min) conduce a crecimiento de cristales en lugares extracelulares. Por otro lado, el enfriamiento rápido produce cristales

pequeños, la cristalización uniforme, y un producto de mejor calidad. La etapa de congelación tiene una gran influencia en la eficiencia global del proceso de liofilización ya que establece la estructura de los cristales de hielo (forma y tamaño) que afectan el calor y las tasas de transferencia de masa, y por lo tanto etapas de la sublimación posterior (secado). En la siguiente etapa de sublimación (secado) los cristales de hielo deben ser lo suficientemente grande para reducir el tiempo de secado en el período de secado primario, aunque en la

Segunda etapa de secado, con el propósito de aumentar el área de superficie específica de los poros, es deseable tener los cristales más pequeños como sea posible. Todos estos puntos conducen a la existencia de un tamaño de poro óptimo (Hottot et al., 2004).Una propiedad importante de los polvos alimenticios manufacturados para uso del consumidor es la facilidad de reconstitución del polvo en agua. El proceso de reconstitución o rehidratación en polvo en agua se puede dividir en cuatro pasos: humectantes, que es la capacidad para absorber agua, sumergiendo o sinkability, de dispersión, que es la capacidad para dispersarse en partículas individuales durante todo el agua y la disolución o solubilidad que es la capacidad de disolver en agua (Freudig et al., 1999). Entre estos pasos, la humectación de las partículas es muy a menudo el que controla la velocidad a paso. Muchos trabajadores han utilizado como Maltodextrina aditivo para disminuir la pegajosidad de los polvos de alimentos. Las Maltodextrinas también se sabe que son resistentes al apelmazamiento, de obligar a sabores y grasas, para actuar como una barrera de oxígeno, y para tener una excelente dispersabilidad y solubilidad (Setser y Racette, 1992; Adhikari et al, 2004.).

Tratamientos térmicos asociados con el secado promueven cambios de color en los productos alimenticios de superficie que siguen a cero y una cinética de primer orden (Ávila y Silva, 1999). El contenido de vitaminas, color, minerales y valores caloríficos también pueden ser afectados por las condiciones del proceso de secado y contenidos de humedad. Se observa normalmente que, si el ácido ascórbico es bien retenido, otros componentes también son bien retenidos. Por lo tanto, el ácido ascórbico puede ser tomado como un índice de la calidad de los nutrientes de los alimentos (Marfil et al., 2008).

Hasta la fecha, el efecto del procedimiento de congelado de humedad final y el contenido de ácido ascórbico, solubilidad en agua, humectación y el color de liofilizado pulpa de fruta no se han examinado . Por lo tanto, el propósito fue determinar la variación de los parámetros de calidad en liofilizado pulpa de

fruta de guanábana tratados con maltodextrina en función de sus condiciones de tipo de congelación anteriores.2 . Materiales y métodos2.1. Preparación de la muestras de pulpa

Frutos de guanábana frescas maduras cosechadas en la región oriental de Caldas estado (Colombia) se obtuvieron de un mercado local (Manizales, Caldas, Colombia). Los frutos se lavan en suave toque el agua y la mano pelada. A continuación, se eliminaron el núcleo y semillas para obtener la pulpa que se terminó y se tamizó a través de un 1,0 mm de malla en un equipo de la planta piloto.  Una solución acuosa con50 % de sólidos (masa) se preparó mediante la dispersión de Maltodextrina (DE 20, MOR- REX 1920 , Productos de maíz (Brasil) ) en agua destilada a 25 º C, se añadió a las muestras de pulpa . La relación de masa entre solución de maltodextrina y la pulpa se calculó con el fin de proporcionar18 % de contenido de maltodextrina en base húmeda (es decir, 18 g de maltodextrina /100 g de masa total) en las muestras finales a ser utilizado en ensayos de secado.

La composición proximal (humedad , proteína cruda , grasa, cenizas, fibra cruda y contenido de minerales ) de la pulpa de guanábana fruta (SP ) y se determinó la pasta papelera tratada con maltodextrina ( MSP ) por los métodos de la AOAC ( AOAC , 1984 ) . Estos materiales fueron también analizadas para pH , °Brix , acidez (como ácido málico ), materia seca y vitamina C por los métodos prescritos por Ballentine ( 1941). Tres replicar mediciones fueron tomadas y el promedio de las mediciones se utilizaron. 2.2 . Procedimiento de congelado

Muestras de la pulpa (0,1 kg) se distribuyeron de manera uniforme y homogénea sobre una cacerola de aluminio para muestras cilíndricas (0,12 m interno de diámetro) y pre - congelado sumergiendo parcialmente la cacerola en el depósito de un baño de criostato ( Neslab ULT- 80 , Newington , Nueva Hampshire , EE.UU. ) lleno con etanol ( 96 % v / v ) como fluido refrigerante. Diferentes tasas de congelación se lograron con el ajuste de la temperatura del baño (-50,-40, -30, -20 y -10 °

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C). Los perfiles de temperatura de las muestras durante la etapa de congelación se almacena en un registrador de datos multicanal Hydra cubo de datos Fluke (Everett, WA, EE.UU.).2.3. La liofilización

Las muestras congeladas en los platillos de muestras de aluminio (200 mm de diámetro x 5 mm de altura) se liofilizó (700 Pa) en un laboratorio liofilizador, diseñado y construido en la Universidad Nacional de Colombia, durante 6 h (presión absoluta 133 Pa; trampa de hielo -45 °C) producto fue embalado en alta barrera de aluminio y plástico laminado bolsas y se almacenó a 4 ° C hasta su uso. Toda congelación y liofilización los experimentos se realizaron por triplicado. 2.4. Acidez total, pH y contenido total de sólidos solubles

pH se determinó con un medidor de pH de vidrio-electrodo (Schott modelo CG843, Alemania); acidez total titulable se determinó por el método de la AOAC N º 22.061 (AOAC, 1984) y los resultados se expresaron como el ácido málico por ciento. El contenido total de sólidos solubles fue determinado mediante un refractómetro manual (Brixco modelo FG109 / 119, Corea del Sur) con una escala de 0 a 90°Brix2.5. Humedad

El contenido final de humedad de las muestras de polvo de guanábana eran medido usando un analizador de humedad infrarrojo (modelo LJ16 Mettler-Toledo, Suiza) a 100 º C.2.6. Solubilidad

La solubilidad se determinó como se describe por Cano-Chauca et al. (2005), con algunas modificaciones. Las muestras de polvo (1 g, en base seca) se dispersan cuidadosamente con 100 ml de agua destilada (30 ° C) en un vaso de precipitados. Después de agitar durante 5 min, las dispersiones se transfirieron en un tubo de centrífuga y se centrifuga a 3000 rpm durante 5 min. Una parte alícuota de 25 ml del sobrenadante se transfirió a pesado previamente placas de Petri y de inmediato-secó en horno a 105° C durante 5 h. El sobrenadante se decantó y se determina para el agua solubilidad usando la siguiente ecuación.Solubilidad en agua %= 100 (sólidos disueltos

en el sobrenadante/ peso de muestra)2.7. Prueba de humectación

El tiempo de humectación de los polvos fue probado por humectación estática prueba, como se sugiere por Freudig et al. (1999) con alguna modificación utilizando el dispositivo mostrado en la figura. 1 hizo de un 5 cm Plexiglas laterales interno cubo. Una cantidad constante de polvo (1 g) se colocó en un deslice que cubre un depósito de agua. Al tirar de la corredera de distancia, la capa de polvo se pone en contacto con agua.

El tiempo de humectación para la inmersión completa de una muestra de polvo (1 g) sin problemas depositada sobre 100 ml de agua sin perturbaciones (20 ° C).

2.8 Acido ascórbico

El ensayo de ácido ascórbico se realizó por el método de Ballentine (1941). Por cada 5 ml de zumo de fruta se agrega 1 ml de de yoduro de potasio al 10% y además se añade 2 ml de ácido sulfúrico 2 N. el producto fue titulado con yodato de potasio 0,01 N utilizando como indicador el almidón

1 ml de yodato 0.01 N = 0.88 mg de ácido ascórbico

2.9 Color

Las pruebas de color se llevaron a cabo por medio de un colorímetro ColorQuest XE (HunterLab, Reston, EE.UU.) usando el iluminante D65 y ángulo de observación de 10° En términos parámetros CIELAB, L* (ligereza, 0 = negro, 100 = blanco), a* (enrojecimiento y verdor) y b* (amarillento y azulada). El instrumento fue calibrado con un azulejo blanco de referencia estándar (L = 90.55, a = - 0.71, b = 0.39). Una placa Petri que contiene la muestra (pulpa + maltodextrina y polvos de guanábana) se colocó por encima de la fuente de luz y cubierto con un plato blanco y post-procesamiento se registraron valores de L *, a*, b*

2.10 Microscopía electrónica de barrido ambiental (ESEM)

La microestructura de la superficie de las muestras secas de los cinco tratamientos previos se examinó utilizando un ESEM/EDX XL30 TMP Philips (Eindhoven, The Netherlands), sin recubrimiento metálico (GSE 15 kV, detección gaseosa dispositivo, la presión del gas de 0,5 mbar, y el tamaño del punto 5.0). Las muestras por duplicado al menos fueron vistos en diversas ampliaciones e imágenes de áreas representativas guardados para su posterior revisión.

2.11. Análisis estadístico

Para evaluar la velocidad de congelación en las propiedades finales de los polvos de frutas, se utilizó un diseño de una manera experimental, un factor, cinco niveles y tres repeticiones, para un total de 15 ensayos. Los resultados, fueron evaluados con un ANOVA de un 95% de confianza, representado mediante tres replicaciones en analítica

3. Resultados y Discusión

3.1 Caracterización de las materias primas

Los promedios de las mediciones por triplicado de análisis inmediato de pura pulpa

La figura .1 . Disposición para el ensayo de humectación

estática.

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de guanábana (SP) y la pulpa tratada con maltodextrina (MSP, 18% de contenido de la maltodextrina) se dan en la Tabla 1

La acidez se informó como ácido málico, porque, de acuerdo con la literatura, los ácidos orgánicos de la guanábana o guanábana consisten de una mezcla de ácidos málico y cítrico en aproximadamente la proporción 2:1 (Morton, 1966). Los valores medios para el pH, la acidez titulable y ácido ascórbico fueron relativamente similares, pero el total de contenido de sólidos solubles fue mayor que la que se encuentra por Umme (1997). El ácido ascórbico en la pulpa de guanábana fue menor que el reportado por Watt y Merril (1963), pero superior a la medida por Umme (1997). Esta variabilidad puede deberse a diferencias en la variedad de fruta, la estación y las etapas de la madurez de la fruta.

3. 2 Velocidad de congelación

La Velocidad de congelación (F) o la velocidad de enfriamiento durante el cambio de fase se definieron como la pendiente de la mejor línea ajustada a los valores de temperatura-tiempo de enfriamiento. El margen superior del dominio, donde se evalúa el valor de F, era el inicio de la congelación (- 2,3 ± 0,2 ° C), cuando la temperatura de la muestra alcanza un máximo local después de la primera hielo se había nucleado en la solución de súper-enfriado. El margen inferior se da en la curva de temperatura-tiempo después de la primera disminución casi lineal de la temperatura (entre -15 y -40° C) (Koch et al., 1993). Para una carrera de congelación fig. La figura 2 muestra se evaluó la mejor línea de ajuste de la velocidad de congelación.

TABLA 1

Características de las pulpas de frutas agrias

PROPIEDADES SP% (wb) MSP% (wb)

pH 3.93 ± 0.03

4.06 ± 0.04

Total Solidos solubles (°Brix)

14.0 ± 0.5 28.5 ± 0.4

Acidez (Acido Malico) 0.77 ± 0.06

0.63 ± 0.05

Contenido de agua 84.0 ± 1.7 70.2 ± 1.5

Materia Seca 16.0 ± 0.5 29.8 ± 0.4

Nitrogeno 0.75 ± 0.04

0.58 ± 0.05

Masa proteica 4.68 ± 0.05

3.63 ± 0.05

Grasa 0.99 ± 0.02

0.90 ± 0.01

Ceniza 0.69 ± 0.01

0.75 ± 0.01

Fibra 0.85 ± 0.03

0.80 ± 0.03

Acido Ascorbico (mg/100g pulpa)

81.0 ± 1.5 29.0 ± 1.2

Las tasas de congelación de las muestras, logradas cuando usamos cinco diferentes temperaturas de baño criostato, fueron: 3.1 (-50°C), 2.4 (-40°C), 1.8 (-30°C), 1.1 (-20°C) y 0,5 º C / min (-10°C).

3.3 Influencia de la velocidad de congelación en los parámetros de calidad de los polvos liofilizados

El contenido de ácido ascórbico y la humedad final, solubilidad en agua y humectabilidad de los polvos MSP liofilizadas se muestran en la Tabla 2.

El análisis de varianza (95% de confianza) para las propiedades de calidad medidos de productos liofilizados confirmó que el contenido de humedad (F = 29,82, valor p <0,0001), la solubilidad (F = 12,17, valor de p 0,0007), humectabilidad F = 76,22, valor p <0,0001) y el contenido de ácido ascórbico (F = 46.41, p valor <0,0001), se vieron afectados por la tasa de congelación. En los mejores modelos de ajuste se muestran en la Tabla 2a para cada uno de estos parámetros de calidad, y sus respectivos coeficientes de correlación, como funciones de las variables del proceso de secado manipuladas. Para definir el ajuste del modelo a los datos que se utilizó un ANOVA con un 95% de nivel de confianza (términos significativos con valor p <0,05).

Después de 6 h de secado por congelación el contenido de humedad de las muestras secas fue bastante alta (8,68-13,09% wb). Inmediatamente después de secado primaria, un producto amorfo todavía contiene cantidades de agua residual

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de entre 5-20% en una base de sólidos secos (o 4,76 a 16,67% en base húmeda), dependiendo de la formulación (Tang y Pikal, 2004). Así, se puede considerar que todos los ensayos de secado por congelación mostraron en la Tabla 2 corresponde a la etapa de secado primario. Los resultados mostraron una dependencia lineal del contenido de humedad final con la velocidad de congelación. Los cristales de hielo más grandes, en relación con la tasa de congelación más bajos en las muestras congeladas, promueven la sublimación del hielo más rápido, y, por lo tanto, más corto el tiempo de secado primario (Roy y Pikal, 1989). Para un tiempo de secado constante, los cristales de hielo son más pequeños y, por lo tanto, la reducción de diámetro medio de poro en la capa externa seca promueve una más lenta sublimación y, en consecuencia, un mayor contenido de humedad final. En la producción de tabletas de rápida desintegración mediante liofilización no se encontró una influencia similar de la tasa de congelación en humedad residual de las tabletas resultantes (Corveleyn y Remon, 1997). El área de superficie específica también aclara la dependencia inversa lineal de la solubilidad (que oscila entre 81,51% a 85,75%) y la velocidad de congelación. Una área de superficie específica baja asociados con altas tasas de congelación produce una mala solubilidad en agua final de las muestras secas debido a la solubilidad termodinámica y la velocidad de disolución acuosa por lo tanto son directamente proporcional al área de superficie de un material sólido (Hörter y Dressman, 2001; Lorimer y Cohen-Hadad , 2003). En un estudio de Rhim et al. (2010), el tiempo de disolución en agua de secado por congelación para avena de arroz resultó estar influenciado por la tasa de congelación previa del material. Los ensayos, realizados en agua a 25°C, mostraron tiempos de disolución entre 1, 5 y 6 min siendo este valor anterior el tiempo de la muestra que se congeló a 40°C (se utilizaron cuatro tipos de congelación que corresponden a un rango entre 70 y 5°C de temperatura del congelador) (Rhim et al., 2010). La humectabilidad se define como una condición de una superficie del alimento sólido que determina la rapidez con que un líquido humedecerá y se extenderá sobre la superficie. Generalmente, depende del tamaño de partícula, la densidad, la porosidad, la carga de la superficie, área de la superficie, rugosidad de la superficie, composición de la superficie y la actividad superficial de las partículas de alimentos (Vega et al., 2005). Entre estos factores la porosidad es el factor principal en el potencial de la rehidratación y el área de

superficie y la distribución de tamaño de poro fue el menos importante (Farkas y Singh, 1991). Para la prueba de humectación estática utilizado en este trabajo puede ser descrito como el tiempo que tomó el agua para infiltrarse en el polvo instantáneo guanábana y penetrar en el sistema de poros, junto con el tiempo para la inmersión final del polvo en el líquido. El tiempo que el agua tiene que penetrar completamente en un haz de partículas poroso es impulsada por la presión capilar y puede ser descrita por la ecuación de Washburn. (Forny et al., 2011).

l es la distancia de penetración del líquido en el interior del capilar, ᵞ la tensión superficial, r diámetro medio del poro, n la viscosidad del líquido, ө el ángulo de contacto, c un factor de forma relacionado con la tortuosidad de la red capilar y t representa el tiempo. Dado que en este estudio los ensayos de tiempo de humectantes se realizaron con el mismo sistema de líquido / sólido, el tiempo en la ecuación sólo depende de los factores micro-estructurales: es directamente proporcional al cuadrado de la longitud de penetración (superficie húmeda) e inversamente proporcional al producto de cr. De acuerdo con los datos de la Tabla 2 el tiempo de humectabilidad aumentó con las tasas más altas de congelación. En términos de la ecuación, el tiempo para la penetración del agua, o tiempo de humectabilidad era más alto como resultado de la reducción en el tamaño de cristales de hielo o diámetro medio del poro y el consiguiente incremento en la tortuosidad capilar debido a la congelación más rápida. En la figura 3 se muestran las micrografías ESEM de las muestras liofilizadas obtenidas a partir de dos tipos diferentes de congelación. La figura 3 (a y b) corresponden a 1,1°C / min a 25 y 200 de ampliación, respectivamente. La figura 3 (c y d) son de la muestra congelada a 0,5 º C / min utilizando los mismos aumentos. Se pudo apreciar las diferencias cualitativas en tamaño de los poros, la tortuosidad y la homogeneidad de las dos liofilizados guanábana materiales deshidratados. La velocidad de congelación más baja genera poros de tamaño superior y una estructura más ordenada. Por lo tanto, las micrografías ESEM confirman la discusión de micro-estructura basada en lo presentado anteriormente. La vitamina C es muy susceptible a la oxidación química y enzimática durante las etapas de calentamiento de procesamiento y de almacenamiento de alimentos (Lee y Kader, 2000). No se han

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reportado efectos diferentes de proceso de congelación en el contenido de ácido ascórbico. Mientras que de Ancos et al. (2000) afirmó que el proceso de congelación tuvo poco efecto en el contenido de vitamina C en las frambuesas españolas (de Ancos et al., 2000), Rand-Elovic 'et al. (2008) reportaron reducciones en esta vitamina en frutos de zarzamora congelados rápidos y lentos que son más altas las pérdidas en el primer procedimiento de congelación (Rand-Elovic 'et al., 2008). La liofilización se utiliza a veces como método de referencia para comparar los experimentos de secado, ya que se considera el método de secado más adecuado para preservar el contenido nutricional y antioxidante de las frutas y verduras frescas (Santos y Silva, 2008; Orrego-Alzate et al, 2009.). Sin embargo, los resultados publicados sobre la retención de ácido ascórbico en la liofilización son muy controversiales que varía de sólo unos pocos por ciento a casi el 100% (Santos y Silva, 2008).

La mayoría de esos trabajos no proporcionó información detallada de las condiciones de secado por congelación que sin duda podría afectar el contenido nutricional final de la comida deshidratada. El contenido de vitamina C de la pulpa original MSP (29,0 mg/100 g, base húmeda o 97,3 mg/100 g, en base seca de acuerdo con datos de la Tabla 1) se redujo en un rango de 47,2% (39,5 mg/100 g, base húmeda o 45.9 mg/100 g, en base seca) al 71,4% (69,5 mg/100 g, base húmeda o 73,9 mg/100 g, en base seca) con la congelación lenta siendo favorecido sobre el procedimiento de congelación rápida con respecto al contenido de ácido ascórbico en polvo de frutas. En la Tabla 2 se puede observar que el contenido final de agua también se ve favorecida por la tasa de congelación más bajos. Laing y col. (1978) encontraron que las tasas de degradación de ácido ascórbico en los sistemas de alimentos de humedad intermedia eran

Figura 3. . 20 x y 200x Las micrografías SEM de dos muestras liofilizadas de guanábana (a) y (b) 1,1°C / min velocidad de congelación; (c) y (d) 0,5 º C / min velocidad de congelación.

TABLA 3Atributos de color de los polvos liofilizados MSP

Velocidad de Refrigeracion (°C/min)

L* ∆*E hab0 Ca*b*

0.5 83.47 ± 0.39 84.90 ± 0.35 1.41 ± 0.00

16.00 ± 0.04

1.1 85.10 ± 0.64 86.58 ± 0.21 1.43 ± 0.01

14.31 ± 0.02

1.8 86.67 ± 0.20 87.89 ± 0.16 1.45 ± 0.01

12.77 ± 0.25

2.4 88.18 ± 0.08 89.03 ± 0.09 1.49 ± 0.01

11.19 ± 0.11

3.1 88.92 ± 0.12 89.55 ± 0.14 1.50 ± 0.01

10.56 ± 0.29

Control (MSP) 69.16 ± 0.39 70.25 ± 0.40 1.51 ± 0.02

12.32 ± 0.01

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(b) Modelo de ecuaciones

Respuestas Modelo de ecuación R2 Radj2

L* L*= 81.8169 + 3.4031 * F =0.3505 * F²

0.9921 0.9907

Diferencia de color total ∆E= 88.312 + 3.4250 * F = 0.4529* F²

0.9979 0.9859

Diferencia de matiz hab0 = 1.3912 + 0.0256 * F

+0.0386* F²0.9653 0.9595

croma Ca*b*=17.7293–3.5705 *F +0.3969* F²

0.9894 0.9876

dependientes de la disponibilidad de oxígeno, que a su vez depende de la temperatura y contenido de humedad; cuanto mayor es la actividad del agua, mayor es la pérdida de vitamina C (Laing y col., 1978). Aparentemente, la mejor retención de ácido ascórbico en algunos de los polvos secos obtenidos de guanábana en este trabajo se puede asociar con su contenido de humedad final inferior que corresponde a las muestras con un mayor diámetro medio de poro.Por lo general, el color de los alimentos se ha medido en el espacio de color CIELAB. Espacio de color CIELAB es una norma internacional para medidas de color, adoptado por la Commission Internationale d'Eclairage (CIE) en 1976.L * es la componente de luminancia y ligereza, que va de 0 a 100, y los parámetros a * (de verde a rojo) y b* (de azul a amarillo) son los dos componentes cromáticos, que van desde -120 a 120 (León et al., 2006).La diferencia de color total (DE) entre la pulpa y el polvo reconstituida se calculó mediante el uso de la ecuación. (2) (Jaya y Das, 2003):

∆ E=√(L0¿−Lp

¿ )2+(a0¿−ap

¿ )2+(b0¿−bp

¿ )2…(2)

Donde L 0, a0 y b0 de la norma y Lp; ap y bp son los valores correspondientes del polvo de la fruta. Las mediciones de color se tomaron por triplicado y los valores medios fueron tomados para el cálculo. Debido triestímulo coordenadas a * y b * (coordenadas de cromaticidad) no son variables independientes (McGuirre, 1992), el ángulo de tono y croma fueron calculados

[hab=tan−1(b¿ .a¿−1)] y croma [C ¿=(a2+b2)½ ]Los valores de luminancia, diferencia de color total, ángulo de tono y croma de los polvos MSP liofilizados se enumeran en la Tabla 3.Los resultados del análisis de varianza (usando un nivel de 95% de confianza) mostró que la tasa de las muestras de congelación tiene un efecto significativo (p <0,0001) en los parámetros de color

Entre las muestras secadas los datos colorimétricos mostraron en general incrementos menores en la L* (es decir , el

aumento de brillo ) y el ángulo de tono (es decir , lo que indica un ligero cambio de rojo a naranja) y una más marcada disminución de la C* (es decir , cada vez menos saturada ) como la congelación se aumentó la tasa ( Tabla 3) .Polvos MSP liofilizadas eran sensiblemente más ligero en color a comparación con el control (Maltodextrina pasta tratada). Al congelar las muestras secas, los preparados con las tasas más altas de congelación fueron los de color blanco. Resultados similares han sido reportados de café liofilizado y la carne de pollo (Stone y mayo de 1969; Flink , 1975 ; Farkas y Singh , 1991 ) . La velocidad de congelación tiene un marcado efecto en el brillo de las muestras secas : Congelados Rápidamente las piezas mantienen un color más blanco que los congelados más lentamente porque los pequeños poros , originados por sublimación de pequeños cristales de hielo formado por la congelación rápida, esparcen más luz que los poros dilatados formados por la congelación lenta . Para café liofilizado fue seguido este comportamiento a bajas presiones Bellow 53,3 Pa ( Flink , 1975 ) .4. Conclusiones

Se estudió el efecto de la velocidad al final de la humedad y el contenido de ácido ascórbico, solubilidad en agua , la humectabilidad y el color de la pulpa liofilizada de guanábana, fruta tratada con Maltodextrina congelación.

Para un tiempo de secado constante, los cristales de hielo más pequeños asociados a la tasa de congelación más altos producen un pequeño diámetro medio de poro en la capa externa seca de difícil sublimación y , en consecuencia , un mayor contenido de humedad final en las muestras secas . La congelación más rápida también aumenta el tiempo de humectabilidad de polvos liofilizados de guanábana como resultado de la reducción en el tamaño de cristales de hielo, diámetro de poro y el incremento resultante en la tortuosidad capilar significar. En contraste , el área de superficie específica más baja ligada a las altas tasas de congelación produce más pobre solubilidad en agua final de las muestras secas debido a la solubilidad termodinámica y la velocidad de disolución acuosa son tanto directamente proporcional al área de superficie de un sólido . Muestras liofilizadas preparadas

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con la tasa de congelación más altas fueron las de color mas blanco, porque los poros pequeños, originados por sublimación de pequeños cristales de hielo formados por la congelación rápida, se dispersan más luz que los grandes poros formados por la congelación lenta .

Tomados en conjunto, todos los resultados que sugieren que cada uno de las propiedades analizadas fue influenciado, en distintos grados, por los efectos de congelar la tasa sobre las propiedades estructurales del congelado y, en consecuencia, el secado por congelación muestras.

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