cinetica de deterioro de los alimentos 2

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  • 7/27/2019 Cinetica de Deterioro de Los Alimentos 2

    1/8

    CINETICA DE DETERIORO DE LOS ALIMENTOS

    Cindy Arcn, Yader Moreno, Jorge Sandoval, Valeria Silva1

    Yeimy Castillo2

    1

    Estudiantes Universidad INCCA de Colombia. Facultad de ciencias bsicas,

    administracin e ingeniera: Programa de Ingeniera de Alimentos, Ingeniera para la

    conservacin.

    2Ingeniera de alimentos. Docente ingeniera para la conservacin.

    Resumen:

    La calidad de un alimentos est basada en un conjunto de propiedades que van a

    influir en la aceptacin del consumidor Los alimentos son sistemas fisicoqumicos y

    biolgicamente activos, por lo quese concepta que su calidad es un estado dinmico

    que se mueve en formacontinua a niveles ms bajos

    Esto indica que cada alimento tiene un periodo de tiempo determinado, despus de su

    produccin, durante el cual mantiene un nivel de calidad nutricional y de seguridad

    Por ello es necesario evaluar ciertos factores como, pH, Temperatura, concentracin

    de slidos totales, actividad de agua (aw). Ya que controlando estas condiciones se

    minimiza el deterioro de los alimentos causado por agentes externos.

    Palabras claves:

    Alimentos, perecederos, fisicoqumico.

    Abstract:

    The quality of afoodis based on aset of properties thatwill

    influenceconsumeracceptance offoodsarephysicochemical andbiologically

    activesystems, so that their qualityis conceptualizedis a dynamic statethat

    movescontinuously at level slower.This indicates that eachfood has aperiod of

    timeafterproduction, during whichmaintains a level ofsafety and nutritionalquality

    Therefore it isnecessary to evaluatecertainfactors likepH, temperature, total

    solidsconcentration, aW. Since controlling these conditions minimizes food spoilage

    caused by external agents.

    Keywords:

    Food, perishable, physicochemical.

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    1. Introduccin. Los frutos son unsistema fisicoqumico, biolgicamente

    activo, que llevan a cabo diversos

    procesos a lo largo de su vida, en primer

    lugar se produce la divisin celular(durante la floracin), un aumento de

    volumen de la clulas (crecimiento),

    luego la maduracin (fisiolgica y

    sensorial) y por ltimo la senescencia.

    La maduracin conlleva a la sntesis

    especfica de enzimas, modificaciones

    fisicoqumicas que se ven reflejados en

    los atributos de calidad (olor, color,

    textura y valor nutritivo), adems seproduce el ablandamiento,

    aromatizacin y coloracin

    caracterstica. Uno de los factores de

    inters en la maduracin de los frutos,

    es la hidrlisis de almidn dando como

    resultado azucares simples que llevan al

    aumento del sabor dulce, de igual forma

    este proceso influye en la modificacin

    en los cidos orgnicos, los cuales

    generalmente disminuyen. Los

    pigmentos son modificados, con lo que

    el color cambia. El desarrollo fisiolgico,

    sensorial y el cambio de las propiedades

    fisicoqumicas de las frutas, determina

    su calidad y por ultimo su aceptacin

    por el consumidor, los parmetros

    mencionados anteriormente definen la

    vida til de alimento, bajo determinadas

    condiciones de conservacin.

    En las etapas subsiguientes a la cosecha,

    los frutos se ven expuestos a factores

    extrnsecos como la temperatura,

    humedad relativa, oxigeno y luz, los

    cuales pueden desencadenar

    mecanismo de reaccin que conducen a

    la degradacin del anaquel. Por ende, se

    hace necesario conocer las reacciones

    que causan la degradacin de los

    alimentos, un mecanismo para evaluar

    la degradacin es a travs de la cintica

    qumica, la cual valora los factores de

    composicin y ambientales que incidenen la calidad de las alimentos, entre los

    factores de composicin est el pH,

    actividad de agua y poblacin

    microbiana, y en los ambientales esta la

    temperatura, la humedad relativa, entre

    otros.

    La cintica de deterioro de los alimento

    puede expresarse matemticamente

    por medio de ecuaciones de relacin,

    estos cambios en la calidad de los

    alimentos, pueden por lo general

    expresarse en funcin de la composicin

    de los mismos.

    Donde es el atributo de calidad enfuncin del tiempo(), la velocidad

    de reaccin (constante) y el orden de

    la reaccin. Con respecto a la anterior

    ecuacin existen reacciones de orden

    cero, en donde se ve afectada la calidad

    global de los alimentos, estas son

    generadas por alta actividad enzimtica

    o pardeamiento no enzimtico;

    asimismo se presenta reacciones deprimer orden, que estn asociadas a la

    perdida de vitaminas, muerte y

    desarrollo microbiano, perdida de color

    por oxidacin y perdida de textura en

    tratamientos trmicos. Las

    aproximaciones realizadas para

    determinar la cintica de deterioro,

    generalmente se realizan en condiciones

    ambientales constantes, pero estudiosrevelan que la temperatura es un factor

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    primordial en la velocidad de

    degradacin de los alimentos, por lo

    tanto se desarrollaron parmetros que

    lograran representar la velocidad a la

    que ocurren dichas reacciones, unaforma de evaluar el efecto de la

    temperatura es el factor , en donde

    un incremento de 10 C en la

    temperatura normal de evaluacin, har

    incrementar la velocidad de reaccin.

    De igual forma se hace vital realizar una

    prediccin de la vida til del alimento en

    determinadas condiciones, en donde se

    relaciona el atributo de calidad del

    alimento al inicio y final del estudio, y la

    velocidad de reaccin degradativa. La

    ecuacin que defnela vida til se

    presenta a continuacin:

    El objetivo de la prcticaes evaluar ladegradacin de la pulpa de ciruelas, a

    partir de la cintica de deterioro,

    teniendo como atributos de calidad el

    pH y los slidos solubles (Brix), adems

    determinar la vida til, los parmetros

    termo cinticos y el orden de la

    reaccin degradativa.

    2. Materiales y mtodos.2.1 Materiales.Licuadora.

    Coladores.

    Cuchillo.

    Erlenmeyer de 250 ml.

    Vasos de precipitados.Probeta de 500 ml.

    Bureta.

    Pinzas de bureta.

    Soporte universal.

    Balanza.

    Potencimetro.Refractmetro.

    Agitador.

    Calibrador.

    NaOH al o.1 N.

    Fenolftalena.

    Agua destilada.

    2.2. Mtodos.2.2.1. preparacin de muestra.Las ciruelas deben ser lavadas y

    desinfectadas antes de ser valoradas,

    para el diseo de vida til debe

    macerarse o licuarse aproximadamente

    300 g de pulpa, los cuales se distribuirn

    en bolsas plsticas con abre fcil, deben

    estar marcadas respectivamente con lascondiciones de almacenamiento, para

    la evaluacin de parmetros termo

    cinticos. Posteriormente se

    almacenaran las muestras en las

    condiciones establecidas (temperatura

    ambiente y 32 C).

    2.2.2. Esfericidad.

    Para determinar la esfericidad de un

    fruto como la ciruela, se deben tomar

    diferentes medidas, entre ellas el

    dimetro del fruto horizontal, vertical y

    perpendicular, estas medidas se deben

    realizar con un calibrador con el fin de

    precisar con exactitud los valores

    obtenidos.

    2.2.2 Diseo de vida til.

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    Para la determinacin de los parmetros

    de calidad pH y Brix, se realizan con un

    potencimetro y refractmetro

    respectivamente, para cada una de las

    condiciones de almacenamiento.

    Se debe realizar un monitoreo de los

    parmetros de calidad en diversos

    tiempos (das), a fin de construir la

    grfica respectiva a la cintica de

    deterioro, y as proceder a determinar la

    vida til, los parmetros termo cinticos

    y el orden de la reaccin.

    3. Resultados y anlisis de resultados:En la siguiente tabla se presenta los

    datos para determinar la esfericidad de

    la ciruela.

    Tabla 1. Datos esfericidad de ciruelas.

    DatosDimetro

    vertical horizontal perpendicular1 3,685 3,61 3,665

    2 3,065 3,09 3,05

    3 3,45 3,455 3,43

    4 3,34 3,365 3,34

    5 3,49 3,57 3,56

    promedio 3,406 3,418 3,409

    A continuacin se presentan los datos

    para el desarrollo de la cintica de

    deterioro de las ciruelas, teniendo como

    parmetro el pH y los slidos solubles

    (Brix), de igual manera se presenta las

    respectivas graficas en donde se nota la

    tendencia del comportamiento

    degradativo de los slidos solubles y la

    cada del potencial de hidrogeno del

    anaquel, a travs del tiempo para las

    muestras analizas en las diferentes

    condiciones de almacenamiento. Al

    igual que se percibe que la tasa de

    cambio de los parmetros de calidad

    con respecto al tiempo es mayor a

    temperaturas altas y menor en

    temperaturas bajasTabla 2. Datos parmetros de calidad

    Da Parmetros a 18 C Parmetros a 32 C

    pH Brix pH Brix

    0 3.1 9.0 3.1 9.0

    3 2.99 8.1 2.92 7.3

    5 2.92 7.6 2.81 6.2

    6 2.85 7.1 2.69 5.2

    8 2.77 6.5 2.56 4.5

    Grafica 1. Cintica de deterioro de

    ciruelas a 18 C, parmetro de calidad

    pH.

    Grafica 2. Cintica de deterioro de

    ciruelas a 18 C, parmetro de calidad

    Brix.

    y = -0.0415x +

    3.1084

    2.75

    2.8

    2.85

    2.9

    2.95

    3

    3.05

    3.13.15

    0 5 10

    Q

    (pH)

    Tiempo (das)

    Cintica de deterioro de

    ciruelas a 18 C

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    Grafica 3. Cintica de deterioro de

    ciruelas a 32 C, parmetro de calidad

    pH.

    Grafica 4. Cintica de deterioro de

    ciruelas a 32 C, parmetro de calidad

    Brix.

    Vida til

    Para hallar la vida til de las ciruelas, con

    respecto a los factores de calidad (pH y

    Brix), en las temperaturas de

    almacenamiento, los clculos se realizan

    con la siguiente ecuacin:

    Donde es la medicin del parmetro

    final, 2.7 y 6.5, pH y Brix

    respectivamente, medicin inicial del

    parmetro, 3.1 y 9.0, pH y Brix

    respectivamente, y es la pendiente

    de la grafica del parmetro de calidad Vs

    el tiempo en las diversas temperaturas

    de almacenamiento.

    A continuacin se presenta en la tabla

    los valores obtenidos de vida til de la

    ciruela, segn los medidas de calidad pH

    y Brix, en las temperaturas de

    almacenamiento de 18 y 32 C.

    y = -0.3124x + 9.0344

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    78

    9

    10

    0 5 10

    Q

    (Brix)

    Tiempo (das)

    Cintica de deterioro de

    ciruelas a 18 C

    y = -0.0678x + 3.1143

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    0 5 10

    Q (pH)

    Tiempo (das

    Cintica de deterioro de

    ciruelas a 32 C

    y = -0.5801x + 8.9925

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    0 5 10

    Q

    (Brix)

    Tiempo (das)

    Cintica de deterioro deciruelas a 32 C

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    Tabla 3. Vida til de la ciruela, evaluada

    en pH y Brix, en las distintas

    temperaturas de almacenamiento.

    Parmetro de

    calidad

    Temperatura

    (C)

    Vida til

    (Das)

    pH18 9,75

    32 5,9

    Brix18 8,01

    32 4,31

    Vida media

    En la determinacin de vida media de las

    ciruelas en fresco, los clculos se realizan

    teniendo en cuenta que la vida media es el

    tiempo transcurrido para que el parmetro

    de calidad se reduzca a la mitad de su valor

    inicial, para ello se procede de la siguiente

    forma:

    Tabla 4. Parmetros vida media de ciruelas.

    temperat

    ura (C)

    parmetro de

    calidad(pH)

    tiempo 1

    (das)

    tiempo 2

    (das)

    32 9.0 0 3

    Parmetros termo cinticos

    Para determinar la velocidad a la que

    suelen ocurrir las reacciones degradativas

    () se realizan los clculos de acuerdo a

    la posterior ecuacin:

    En la tabla se presenta los datos de

    relacionados a la velocidad de reaccin

    degradativa () de las ciruelas en fresco.

    Tabla 5. Velocidad de reaccin degradativa

    () , para los factores de calidad (pH y

    Brix)

    Factor de calidad

    pH 1,63

    Brix 1,85

    Energa de activacin.

    Para hallar la energa necesaria para que la

    reaccin ocurra, se realiza de acuerdo al

    modelo de Svante Arrhenius, donde se

    relaciona la temperatura de las reacciones

    de degradacin y la constante pendientede la grafica del parmetro de calidad Vs

    el tiempo en las diversas temperaturas

    de almacenamiento. En seguida se

    presenta la tabla respectivas para hallar

    la energa de activacin segn el modelo

    de Svante Arrhenius, en los factores de

    calidad pH y Brix.

    Tabla 6. Modelo de Svante Arrhenius,

    para el factor de calidad pH.

    Tempera

    tura C

    Tempera

    tura K1/K

    pendie

    nte

    18 291

    -0.041 3.194

    32 305

    -0.067 2.703

    Grafica 5. Modelo de arrehenius factor de

    calidad pH.

    -5

    0

    5

    10

    15

    -0.002 0 0.002 0.004

    1/K

    Ln K

    modelo de arrehenius factor

    calidad pH

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    Tabla 7. Modelo de Svante Arrhenius,

    para el factor de calidad Brix.

    Tempera

    tura C

    Tempera

    tura K1/K

    pendie

    nte

    18 291

    -0.312 1.164

    32 305

    -0.580 0.544

    Grafica 6. Modelo de Arrehenius factor de

    calidad Brix

    La energa de activacin necesaria para

    que la reaccin degradativa en el factor

    de calidad potencial de hidrogeno y

    Brix se desarrollaran con la siguiente

    ecuacin

    ( )

    Los resultados obtenidos de la energa

    de activacin para las reacciones

    degradativas para cada parmetro se

    presentan en la siguiente tabla:

    Tabla 8. Energa de activacin de las

    reacciones degradativas para cada

    parmetro.

    Parmetro

    de calidad

    Energa de

    activacin

    (KJ/Kg)

    temperatura

    pH 12632,42 18C

    Brix 8828,01 18C

    4. conclusiones Segn los datos obtenidos la

    acidez y los Brix disminuye en

    las muestras que poseen poca

    entrada de oxigeno conllevando

    a que este puede ser usado

    como un sustrato respiratorio ydeterioro de los azucares.

    Al realizar los clculos paradeterminar la energa de

    activacin se tomaron los datos

    absolutos puesto que nuestra K

    (pendiente) presenta ser

    negativa.

    5. Bibliografa C. Merodio MADURACION Y

    POST-RECOLECCION DE FRUTOS

    Y HORTALIZAS

    Galvis B., Estudio de la durabilidadde la pulpa mora de castilla y mora

    san Antonio.2003. Universidad

    Nacional de Manizales. P. 32

    Disponible en:

    -4

    -2

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    20

    -0.002 0 0.002 0.004

    1/K

    LnK

    modelo de arrehenius

    factor de calidad Brix

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    http://www.bdigital.unal.edu.co/10

    56/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003

    .pdf

    CADWEL, M.A method in foodanalisys. New York.1970.

    http://www.bdigital.unal.edu.co/1056/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/1056/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/1056/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/1056/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/1056/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003.pdfhttp://www.bdigital.unal.edu.co/1056/1/beatrizsirleygalvismurillo.2003.pdf