PROYECTO DE INVESTIGACION. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

UNIVERSIDAD  NACIONAL[pic 1][pic 2]

PEDRO RUIZ GALLO

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FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE

INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

PROYECTO DE INVESTIGACION

“Estimación experimental y teórica de la temperatura inicial de congelación del loche (Cucurbita moschata Duch.), la mashua (Tropaeolum tuberosum R&P.)  y el yacón (Smallanthus sonchifolius P&E.) con diferentes contenidos de agua”

AUTOR

Bach. ORTIZ GARCIA LUCERITO KATHERINE

ASESOR

Dr. GARCIA ESPINOZA CESAR ALBERTO

LAMBAYEQUE-PERU

2015

INDICE

1. GENERALIDADES

1. Titulo

“Estimación experimental y teórica de la temperatura inicial de congelación del loche (Cucurbita moschata Duch.), la mashua (Tropaeolum tuberosum R&P.) y el yacón (Smallanthus sonchifolius P&E.) con diferentes contenidos de agua”

1. Personal investigador

• Nombre: Lucerito Katherine Ortiz García
• Grado académico: Bachiller

1. Tipo de investigación

1. De acuerdo al fin que persigue

      Aplicada

1. De acuerdo al diseño de investigación

      Experimental

1. Área de investigación

Ingeniería de Alimentos

1. Línea de investigación

Congelación de Alimentos

1. Localidad e institución de ejecución

Localidad: Lambayeque

Institución: Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo- Laboratorios de la FIQIA

1. Duración del proyecto

06 meses

1. Fecha de inicio

01 de Mayo del 2015

1. Fecha de término

30 de Octubre del 2015

1. ASPECTOS DE LA INFORMACION

1. REALIDAD PROBLEMÁTICA

1. Planteamiento del problema

Materias primas con potencial exportador como el loche, la mashua y el yacón pueden ser conservadas aplicando bajas temperaturas. Un parámetro importante de conocer, es la temperatura inicial de congelamiento (Tf), ya que esta temperatura nos puede ayudar a definir cuál es la temperatura más baja a la que los alimentos pueden ser refrigerados.

Rahman et al., (2009) observaron una depresión de la temperatura inicial de congelación como una consecuencia de los constituyentes de los alimentos.  Los alimentos que se analizarán en esta investigación, son diferentes en sus componentes; como por ejemplo algunos de ellos contienen elevados contenidos de carbohidratos y fibras, mientras que otros solamente contienen cantidades significativas de agua.

Recientes investigaciones, como la propuesta por Boonsupthip et al. (2009) y Boonsupthip y Heldman (2007), afirman que los componentes minoritarios como minerales y ácidos predominantes en los alimentos son los que determinan la temperatura inicial de congelación.

Existen diferentes factores que pueden afectar el proceso de congelación, como por ejemplo, el contenido de agua libre y ligada del alimento; las características de otros componentes de los alimentos, los sólidos solubles e insolubles; y otros factores tales como el calor específico, la entalpía, y la difusividad térmica (Jie et al., 2003). Otros factores que influyen en el congelamiento de los alimentos son la microestructura, el tamaño de partícula, la porosidad, y ciertos aspectos biológicos (la especie, la edad y el estado de madurez) (Devine et al, 1996; Hamdami et al, 2004).

Skrede (1996), menciona que la variedad de las frutas y el estado de madurez, son dos factores biológicos importantes que influyen en el proceso de congelación y la calidad final de los frutos.

La determinación real de la temperatura inicial de congelación es un parámetro importante para poder predecir las propiedades térmicas y físicas de los alimentos congelados. Estas pueden ser: La densidad, la entalpía, el calor específico, la conductividad térmica, y la difusividad térmica, las cuales, también se ven afectadas durante los procesos de congelamiento (Rahman, 1994).

El conocimiento de las propiedades térmicas y físicas de los alimentos son esenciales para modelar y predecir algunos aspectos de ingeniería que participan en el proceso de congelación, por ejemplo, las dimensiones del equipo, los tiempos de congelación, y la cantidad de calor a extraer (Mannapperuma y Singh, 1989; Lind, 1991; Valentas et al., 1997; Singh y Heldman, 2001; Vélez, 2007).

Por lo tanto, resulta importante conocer la composición de estos alimentos, con el fin de utilizarla para predecir la temperatura inicial de congelación teórica y compararla con valores experimentales encontrados. Así también es importante evaluar la influencia del contenido de humedad, de las materias primas, sobre la temperatura inicial de congelamiento.

1. Formulación del problema

¿Cuáles serán las temperaturas iniciales de congelación del loche (Cucurbita moschata Duch.), mashua (Tropaeolum tuberosum R&P.) y yacón (Smallanthus sonchifolius P&E.) con diferentes contenidos de humedad?

1. Justificación e importancia del estudio

Los alimentos como el loche, la mashua y el yacón, son altamente nutritivos y potencialmente exportables. Una técnica de conservación para alargar el tiempo de vida útil de estos alimentos, es el proceso de refrigeración y congelación (Rahman et al., 2009). La temperatura inicial de congelación (Tf) es una de las propiedades más importantes de los alimentos (Rahman, 1994). Esta se define como la temperatura más baja a la que un producto puede ser refrigerado y se almacena congelado (Rahman y Driscoll, 1994).

Betalleluz-Pallardel y Velezmoro-Sanchez (2001) y Rahman et al., (2009), mencionan que el Tf es la temperatura en la que aparece por primera vez los cristales de hielo en el alimento y donde ambas fases, líquido (agua) y sólida (cristales de hielo), coexisten en equilibrio.

Para el agua pura esta temperatura corresponde a 0°C y permanece constante durante el cambio de fase. Sin embargo el agua de los alimentos contiene sólidos solubles y es conocido que el efecto de estos sólidos hace descender la temperatura de congelación del agua. Por ello, la temperatura a la que se inicia la congelación de los alimentos es inferior a 0°C. Es evidente que para un alimento la concentración de sólidos solubles del agua no congelada va aumentando a medida que se avanza en su congelación, lo que determina el que la temperatura de congelación varíe con el tiempo. Por esta razón desde la temperatura de vista de cálculos, se suele utilizar la temperatura inicial de congelación, correspondiente a la aparición de los primeros cristales de hielo y su determinación reviste importancia (Ibarz y Barbosa-Canovas, 1999).

Determinar la temperatura inicial de congelación (Tf) de estos alimentos, nos puede ayudar a predecir las propiedades térmicas, tiempos de congelación y descongelación con el fin de optimizar el proceso y la calidad del producto (Rahman y Driscoll, 1994; Ribero et al., 2007).

En la actualidad, existe poca información sobre cuáles son las temperaturas más adecuadas de refrigeración del loche, la mashua y el yacón, por lo tanto determinar la temperatura inicial de congelación de estos alimentos, nos ayudará a definir cuál es la temperatura más baja a la que pueden ser refrigerados, sin la aparición de los cristales de hielo y por ende del rompimiento de la estructura celular.

Las materias primas como el loche, la mashua y el yacón pueden tener diferentes contenidos de humedad según el lugar de procedencia y su estado de madurez, por lo tanto en esta investigación, se determinará la influencia del contenido de humedad de las materias primas, sobre la temperatura inicial de congelación.

En la literatura existen diferentes modelos matemáticos teóricos como el de Chen (1987, 1988), Singh y Mannapperuma (1990) y modelos empíricos como el de Schwartzberg (1976), Chang y Tao (1981), Hoo y McLellan (1987), Chen et al., (1990), Jie et al., (2003) y Pham (1996), los cuales predicen la temperatura inicial de congelación considerando algunos componentes en los alimentos, algunos de ellos solamente consideran el contenido de agua y sólidos (Chen et al., 1990; Jie et al., 2003), mientras que otros utilizan toda la composición del alimento (Boonsupthip et al., 2009; Boonsupthip y Heldman, 2007).

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