DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

MATERIAS PRIMAS

SARA LUCIA BARACALDO MORENO

DILVIA CAMILA HINOJOSA ARAQUE

JOHAN ALEXIS DEVIA BAQUERO

YICSON NORBEY ESPINOSA BOLIVAR

ANGIE JULIANA BELTRAN CEDIEL

UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y RECURSOS NATURALES

PROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

VILLAVICENCIO META

2021

DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

INTRODUCCIÓN

Las tecnologías de postcosecha buscan reducir el metabolismo de los productos, a fin de conservar sus atributos de calidad, lo que asegura el abastecimiento de los mercados en épocas de escasez y la obtención de mejores precios. Para ellos se emplean diferentes herramientas que contribuyen a reducir los cambios asociados con la senescencia de los frutos, como el manejo de la temperatura, la modificación atmosférica, los inhibidores de la acción del etileno, los recubrimientos comestibles y la aplicación de ceras, entre otros. (Sozzi, 2007)

El porcentaje de agua presente en los alimentos es muy variado y en los frescos, particularmente frutas y verduras, supera el 80%, por lo que exhiben alta actividad metabólica, susceptibilidad a los ataques de microorganismos y al desencadenamiento de procesos de naturaleza química que actúan en detrimento de su calidad. Estas características y la corta vida útil inherente, representan el mayor obstáculo para la comercialización de los productos frutihortícolas frescos. Por ende, la estabilidad y las características físico-químicas, la seguridad microbiológica y los aspectos organolépticos de las frutas y las verduras están determinados por su constituyente principal: el agua. (Wais, 2011)

De acuerdo a (YAO & Le Manguer, 1996)la remoción de agua por deshidratación osmótica en materiales biológicos incluyendo frutas y vegetales ha incrementado su interés como alternatica potencial y operación complementaria a los procesos convencionales de secado, congelación entre otros, esto porque el proceso puede ser llevado a cabo a bajas temperaturas sin cambio de fase, resultando en productos de alta calidad y bajos costos de operación.

El proceso de deshidratación osmótica es frecuentemente aplicado para conservar la calidad y estabilidad de frutas y hortalizas, sin tener pérdidas considerables en compuestos aromáticos; además de que puede ser utilizado como una operación previa en el secado y la liofilización, reduciéndose así los costos energéticos. La deshidratación osmótica de alimentos incluye dos tipos de transferencia de masa: la difusión del agua del alimento a la solución y la difusión de solutos de la solución al alimento. En el primer tipo, la fuerza conductora de la transferencia de masa es la diferencia de presión osmótica, mientras en la segunda es la diferencia de concentraciones. Es un tratamiento de eliminación parcial de agua, donde se sumerge la materia prima en una solución hipertónica que tiene una alta presión osmótica y baja actividad de agua, siendo la fuerza impulsora para que el agua del alimento se difunda en el medio, originándose así una transferencia de masa desde la región de mayor concentración hacia la de menor concentración. (Arreola & Rosas, 2007)

DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

La deshidratación osmótica (DO) es una operación que permite eliminar el agua de un alimento al ponerlo en contacto directo con una disolución altamente concentrada. El proceso tiene lugar debido a que el agua del producto (disolución más diluida) se difunde a través de las membranas celulares que son semipermeables, hacia el medio que le rodea (disolución más concentrada) con el fin de establecer el equilibrio. (Zapata Montoya & Castro Quintero, 1999)

El agua durante la deshidratación osmótica puede perderse en dos etapas

1. Una etapa que dura aproximadamente dos horas (dependiendo del tipo de alimento) donde existe una remoción de agua a una velocidad alta
2. Una etapa de dos a seis horas (dependiendo de alimento) con una remoción de agua en decrecimiento (Sierra Garcia, 2010)

Las frutas pueden contener agua de tres tipos:

1. Agua ligada presente en las células y que forma soluciones con sustancias orgánicas.
2. Agua con enlace coloidal presente en las membranas, más difícil de remover durante el proceso de secado o deshidratado.
3. Agua de constitución o agua no ligada que está directamente conectada con los componentes moleculares y que también es difícil su remoción.

La deshidratación osmótica modifica la composición del producto y mejora sus propiedades sensoriales y nutricionales por unidad de masa. Además, disminuye la presencia de microorganismos y hongos, al mismo tiempo que protege la pigmentación de los vegetales. Aumentar el contenido de sólidos dentro de los alimentos no es un proceso de conservación, sino una etapa de tratamiento previo para operaciones de conservación y almacenaje. (Sierra Garcia, 2010)

Las soluciones que se usan como agentes osmóticos son soluciones concentradas de sacarosa, salmueras de alta concentración, maltodextrinas y jarabes de maíz de variada composición. Se deben buscar las soluciones de mayor fuerza osmótica, pero que al mismo tiempo afecten lo menos posible al producto; se debe sacar agua, pero no incorporar solutos al producto. (Sierra Garcia, 2010)

FENÓMENOS DE MEMBRANAS: La ósmosis

• Difusión a través de membranas

Es el tipo de difusión de mayor importancia biológica. Las membranas biológicas o artificiales se definen como estructuras laminares con poros de determinadas dimensiones. El comportamiento de la membrana depende, fundamentalmente, de la relación entre el diámetro de los poros y el de las partículas. (Sierra Garcia, 2010)

Las membranas se clasifican en cuatro grupos fundamentales: impermeables, semipermeables, dialíticas y permeables. Las disoluciones de importancia biológica son acuosas, es decir, el disolvente es el agua, pero los solutos son muy variados: coloidales (como proteínas y polisacáridos) y verdaderos, tipo salino como NaCl, glucosa, urea, etc. (Sierra Garcia, 2010)

• Membranas impermeables: No son atravesadas ni por el disolvente ni por el soluto.
• Membranas semipermeables: Las puede atravesar el agua, pero no los solutos.
• Membranas dialíticas: Permeables al agua y solutos verdaderos.
• Membranas permeables: Permiten el paso de agua y solutos verdaderos y coloidales. Sólo son impermeables a dispersiones groseras.

MODELOS DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA 

• Modelado fenomenológico

 No trata de explicar el mecanismo de la transferencia de materia a través de un modelo fisicoquímico, sino que sólo intenta relacionar la pérdida de agua (WL) y la ganancia de sólidos (SG) con las condiciones operativas a través de relaciones muy simples, generalmente de validez limitada al caso en estudio. (Sierra Garcia, 2010)

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