DETERMINACIÓN DE MATERIA SECA Y GRAVEDAD ESPECÍFICA EN ZANAHORIA

DETERMINACIÓN DE MATERIA SECA Y GRAVEDAD ESPECÍFICA EN ZANAHORIA (Daucus carota) y su determinación a través del programa Matlab 2015.

Andrés Guato (andcar1992@hotmail.com)

Paper de Ingeniería en Alimentos, Facultad de ciencia e Ingeniería en Alimentos, Universidad Técnica de Ambato.

Ambato-Ecuador

RESUMEN:

Se evaluaron  la gravedad específica y el porcentaje de materia seca en la Zanahoria (Daucus carota L.) con el objetivo de  relacionar estas dos variables ya que con estas características se desarrollaron modelos matemáticos en forma de ecuaciones lineales muy importantes para su determinación tanto en forma gráfica como en forma programada como lo es en Matlab. Para comprobar la validez de las ecuaciones, se trabajó con 10 unidades de zanahoria (Daucus carota ) por duplicado  del tubérculo de la Región Andina en los cuales se determinó: gravedad específica en forma individual y materia seca. En esta especie se estableció correlaciones lineales empíricas entre la gravedad específica y el contenido de materia seca, presentándose las ecuaciones específicas correspondientes.  La información presentada es nueva y útil para cuantificar rápidamente el contenido de sólidos de la zanahoria, lo cual es importante para seleccionar materias primas en industrias y para una mejor utilización de estos productos en la alimentación.

Palabras claves: Gravedad específica, materia seca, humedad.

INTRODUCCIÓN:

La producción mundial de zanahoria supera los 14 millones de toneladas de las cuales el 52% proviene de China, Estados Unidos, Reino Unido, Polonia y Japón. En comparación con otras hortalizas, la zanahoria se considera un cultivo menor a nivel mundial por su escasa producción y consumo, lo cual explicaría la escasez de registros estadísticos de producción, consumo y exportación. La apreciación de la zanahoria (Daucus carota) como producto de gran valor nutricional se debe al descubrimiento, en 1919, de que los carotenoides son un aporte de pro-vitamina A, la que se degrada a retinol o vitamina A en el organismo humano. El producto natural, no procesado, es utilizado cocido en ensaladas frías, o en guisados, y se reduce una tendencia creciente a su uso en ensaladas crudas.

En la agroindustria se le usa como materia prima para congelados, deshidratados, encurtidos, enlatados y jugos. Uno de los cambios físicos que se presenta durante el secado de alimentos es la reducción del volumen así como la perdida de agua, lo que provoca que la estructura celular sufra tensiones, dando como resultado la disminución de las dimensiones y un cambio en la forma del alimento (Alfaro 2008).

Los valores de gravedad específica, materia seca y almidón en  tubérculos, son elementos importantes en la selección de cultivares para distinto tipos de procesamiento industrial, puesto que conociendo su materia seca se podría tener un mayor % de rendimiento en productos como lo son las zanahorias deshidratadas utilizadas en sopas (Alvarado 1996).

Por lo tanto es necesario determinar la relación existente entre la  gravedad específica y la materia seca contenida en la zanahoria con el fin de utilizar fórmulas empíricas que nos permitan obtener de una manera rápida y sencilla el contenido de materia seca de dichos alimentos a partir del valor de su gravedad específica.

MATERIALES Y MÉTODOS:

Se trabajó con muestras de zanahoria (Daucus Carota), obtenidas en la Ciudad de Ambato cuya procedencia fue de la provincia de Chimborazo.

Equipos:

Se utilizó una balanza Mettler PJ 3000, estufa, balanza de Humedad Citizen serie: 339813/11

Materiales:

Cajas petri, vasos de precipitación, cuchillos.

METODOLOGÍA:

Determinación de Gravedad específica:

Se limpiaron las diez zanahorias de similar tamaño, se registraron los pesos en el aire de cada una y también el peso sumergido en agua. Con estos datos se determina el valor de la gravedad específica mediante la aplicación de la fórmula establecida, éste método se aplicó según lo descrito por:( Ludger O, Arthur A. 2007).su diferencia corresponde a la pérdida de peso aparente en el agua, que es el peso de agua desalojada según el principio de Arquímedes; en consecuencia la gravedad específica se calculó con la ecuación:

G = w /(w – wa)

Determinación de los sólidos totales:

Método 1:

De las mismas muestras utilizadas para la obtención de la gravedad específica, se cortaron trozos finos de las diez zanahorias y se registró el peso de la caja petri vacía, caja petri con la muestra de zanahoria, después se procedió a secar las muestras en la estufa durante 24 horas, culminado este tiempo se pesaron las cajas petri con las muestras después de haber sido secadas. Con dichos datos se aplica la fórmula para calcular el % de humedad y por diferencia se obtuvo el contenido de materia seca [g/100 g], el cual corresponde al contenido de sólidos totales.

Método 2:

Se obtuvo directamente la humedad de las muestras de zanahoria utilizando la balanza de humedad, cada determinación duró 15 minutos aproximadamente para cada muestra.

Análisis estadístico:

Con la ayuda del programa Microsoft Office Excel se realizó el análisis de regresión y correlación, el análisis de varianza de un factor.

Se aplicó el análisis de varianza para un factor con el fin de identificar las diferencias entre los duplicados obtenidas de la zanahoria, tanto de gravedad específica como de materia seca.

Con la ayuda del software Matlab 2015 se realizó la programación de los resultados para poder calcular el porcentaje de materia seca y gravedad especifica en la muestra en estudio.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

En las tablas 1 y 2 se reportan los datos obtenidos en la experimentación para determinar gravedad específica y porcentaje de humedad, el valor de humedad que no dio la balanza Citizen fue de 90,265%.

Como se trabajó por duplicado se realizó un análisis de varianza para ver si existe o no diferencia significativa entre los duplicados, las hipótesis fueron:

Ho: No existe diferencia significativa en los duplicados

Ha: Existe diferencia significativa en los duplicados

Con las tablas 4 y 5 que corresponden al análisis de varianza de un factor aceptamos nuestra hipótesis nula y se comprueba que no existe diferencia significativa entre los duplicados tanto para gravedad específica como para porcentaje de humedad.

En la figura 1 se encuentra la gráfica de la gravedad especifica vs materia seca y se puede observar que su coeficiente de correlación es de 0,857 lo que no sindica que existe una asociación extra alta entre la gravedad específica y la materia seca. y el coeficiente de determinación es  de 0,9257que expresado en porcentaje nos indica que el 92,57% de la variabilidad del porcentaje de materia seca se explica por el modelo de regresión establecido. También se puede identificar que existe una tendencia de incremento del contenido de  materia seca con el aumento de la gravedad específica. Por lo tanto estas dos variables de estudio tienes una relación directamente proporcional  ya que si aumenta la gravedad específica también va a aumentar el porcentaje de materia seca.

Existen ecuaciones matemáticas y tablas de conversión que relacionan con bastante claridad la materia seca con la gravedad específica. Generalmente, la gravedad específica en los tubérculos presenta valores en torno a 1,040 - 1,095 o 1,120; mientras que el contenido de materia seca puede estar entre 10 a 25%, que son valores muy variables y fuertemente influenciados por las condiciones ambientales y la carga genética de la variedad (Coraspe, H 2013).

En relación a estos datos bibliográficos los valores obtenidos de la gravedad específica de las especies utilizadas si se encuentran dentro de los rangos presentados por Coraspe.

La variación de materia seca se encuentra estrechamente asociada con el grado de maduración de los alimentos.   (Tapia, 1990)

La gravedad específica del tubérculo se incrementa durante el desarrollo del mismo, se estaciona durante la fase de maduración, y puede declinar luego de la cosecha. Una disminución en la gravedad específicapuede ocurrir debido a que el almidón delos tubérculos se transforma en azucares (Bergonzi R, 2005).

Los valores de gravedad específica varían entre tubérculos de la misma especie, es por esto que en las experimentaciones se debe procurar trabajar con tubérculos de similar tamaño (Shetty K, 2009).

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