Modelamiento matemático del proceso de osmodeshidratación de aguaymanto (Physalis peruviana L.)

Abstract

El objetivo del presente trabajo de investigación fue modelar matemáticamente el proceso de osmodeshidratación del aguaymanto, evaluando las condiciones adecuadas para el proceso que fueron comprendidos por dos agentes osmóticos sacarosa y xilitol, a dos concentraciones 20 y 40 °Brix y tres niveles de temperatura 20, 30 y 40 °C. Se modeló en base a las ecuaciones de Azuara, Crank y Biswal-Bozorgmehr modificada. Durante la investigación se analizó la materia prima el cual, presentó un diámetro 1.9 ± 0.3 cm, peso 7 ± 0.5 gr, 12 ± 0.5 ° Brix, 2.5 ± 0.7 de acidez, 3.5 ± 0.3 de pH, 80.28 ± 0.8 % de humedad y 4.5 ± 0.9 de índice de madurez. Los tratamientos con sacarosa y xilitol a 40 °Brix a 40 °C obtuvieron mayor pérdida de peso, pérdida de agua y ganancia de sólidos. De acuerdo con los parámetros de K(PA) y K(GS), estos presentaron cierta dependencia con la temperatura del proceso, lo cual ayudó a calcular el K(PA) , se tiene con sacarosa a 20 y 40 °Brix, datos de 14.007 ± 1.5, 89.580 ± 16.4, y con xilitol a 14.748 ± 11.4 y 41.864 ± 24.3 m2 s-1, respectivamente. Para los parámetros cinéticos de K(GS), se tiene con sacarosa a 20 y 40 °Brix, con 2.993 ± 0.1, 7.431 ± 2.6, y con xilitol 3.799 ± 0.1 y 13.805 ± 6.2 m2 s-1, respectivamente. Para los parámetros sobre los coeficiente de difusión De(PA) se tiene con sacarosa a 20 y 40 °Brix, con 16.59 ± 2.74, 32.68 ± 2.36, y con xilitol a 7.45 ± 1.32 y 14.18 ± 3.25 m2 s-1, respectivamente. Y para la De(GS) a 20 y 40 °Brix, con sacarosa a 16.80 ± 3.11, 32.69 ± 3.33, y con xilitol a 7.45 ± 1.31 y 14.18 ± 3.25 m2 s -1, respectivamente. Los análisis estadísticos tanto el modelo de Biswal – Bozorgmehr modificado resultaron ser útiles para describir la cinética de transferencia de materia durante la deshidratación osmótica, no obstante el modelo Biswal – Bozorgmehr obtuvo mejor calidad de ajuste sobre la pérdida de peso y sólidos solubles para cada uno de los experimentos realizados. El análisis de color del aguaymanto deshidratado más próximo a los valores del fruto fresco fue con xilitol a 40 °Brix a 40 °C L*= 52.36 ± 3.74, a*= 19.49 ± 0.57 y b*= 50.69 ± 0.19. Durante el proceso de deshidratación osmótica se tuvo 0.919 ± 0.019 de aw a 240 min, donde los tratamiento a 40 °Brix a 40 °C con xilitol y sacarosa arrojaron 15.1 y 16.9 % de humedad, respectivamente.