Deshidratación Osmótica

DESHIDRATACION OSMOTICA Y POR AIRE para Frutas y Otras Aplicaciones..

OSMODESHIDRATACION

1. INTRODUCCION.

Una alternativa del hombre para aprovechar mas y mejor los alimentos que se producen en épocas de cosecha es conservarlos mediante la disminución del contenido de agua. Para esto, desde la antigüedad empleó el secado al sol y en algunos casos lo complementó con la impregnación de sal.

Hoy, la investigación tecnológica busca la aplicación de otras técnicas más eficientes de deshidratación, bajo condiciones controladas para producir mayores volúmenes de mejor calidad.

Desafortunadamente durante la deshidratación de las frutas ocurren cambios más o menos intensos que disminuyen en calidad y cantidad el contenido de nutrientes básicos para la dieta humana y cambian las características sensoriales de los productos. En un intento para evitar estos efectos se emplean aditivos que contrarrestan el desarrollo de microorganismos y previene o reponen los cambios ocasionados por los procesos aplicados.

En la actualidad existe una amplia tendencia mundial por la investigación y desarrollo de técnicas de conservación de alimentos que permitan obtener productos de alta calidad nutricional, que sean muy similares en color, aroma y sabor a los alimentos frescos y que no contengan agentes químicos Conservantes.

Entre las técnicas que son objeto de investigación para su aplicación en frutas, se halla la deshidratación Osmótica Directa.

Esta técnica permite obtener productos que reúnen las características arriba mencionadas y además los costos de producción son más bajos, y la calidad del producto terminado, si se compara con las técnicas que emplean calor o frío para los diferentes procesos de deshidratación.

2. FUNDAMENTOS DE LA DESHIDRATACIÓN OSMOTICA DIRECTA

Con el objeto de definir la ósmosis, es preciso definir antes la difusión. Esta última es el acto por el cual, dos cuerpos en contacto, se van mezclando lentamente por si mismos. Este fenómeno es debido a la energía cinética que tienen las moléculas, por la cual se hallan en continuo movimiento.

Un ejemplo es el caso cuando se colocan en un recipiente cristales de sal de cocina y suavemente se añade agua que los cubra. Al poco rato los cristales espontáneamente forman una solución cada vez más homogénea, es decir, la sal termina por repartirse uniformemente entre las moléculas de agua.

Algo similar sucede cuando en un recinto cerrado en relativo reposo alguien enciende un cigarrillo. Las moléculas de humo rápidamente se mueven en todas direcciones, distribuyéndose uniformemente, con lo que le permite a todos los presentes enterarse por el olfato que alguien está fumando. Ello es posible porque ocurre el fenómeno de difusión.

La OSMOSIS es el fenómeno de difusión de líquidos o gases, a través de una sustancia permeable para alguno de ellos.

Si un compartimiento de agua pura se separa de una disolución acuosa por medio de una membrana rígida permeable al agua, pero impermeable a los solutos, habrá un paso espontáneo de agua desde el compartimiento que contiene agua pura hacia el que contiene la disolución.

La transferencia de agua se puede detener aplicando a la disolución una presión, además de la presión atmosférica. El valor de esta presión adicional necesaria para detener el paso de agua recibe el nombre de PRESION OSMOTICA de la disolución.

De lo anterior se puede deducir que a mayor concentración de solutos en un compartimiento, que puede ser una célula, mayor será la presión osmótica que posea, es decir mayor será su capacidad de absorber agua de la solución más diluida, de la cual esta separada por la membrana permeable al agua.

Las paredes o membranas biológicas que constituyen las paredes de las frutas o animales son semipermeables, es decir que permiten el paso de sustancias como el agua pero no el de moléculas más grandes y complejas, a no ser que se haga por fenómenos especiales. Es el caso, por ejemplo, de la membrana de la vejiga de cerdo, que el permeable al agua pero no al alcohol; si se llena de alcohol y es sumergida en agua, se hincha y puede reventar, debido al paso del agua exterior a través de la membrana hacia el interior de la vejiga, por la tendencia a diluir la solución de alcohol.

En este ejemplo, el alcohol ejerce su propia presión osmótica sobre la pared de la vejiga buscando absorber el agua a través de la membrana y como la puede atravesar, pasa y aumenta el volumen de líquidos en el interior. Como este caso, en los tejidos biológicos se presentan muchos donde la ósmosis es un fenómeno central para el normal desarrollo de la vida.

3. EMPLEO EN LA DESHIDRATACION OSMOTICA EN FRUTAS.

La aplicación del fenómeno de ósmosis en la deshidratación de frutas se puede lograr debido a que un buen número de frutas, como es el caso de la fresa, frutillas, papaya, mango, melón, manzana, banana, piña, entre otras, cuentan con los elementos necesarios para inducir la osmosis.

Estos elementos corresponden a la pulpa, que en estas frutas consiste en una estructura celular más o menos rígida que actúa como membrana semipermeable. Detrás de estas membranas celulares se encuentran los jugos, que son soluciones diluidas, donde se hallan disueltos sólidos que oscilan entre el 5 a 18% de concentración. Si esta fruta entera o en trozos se sumerge en una solución o jarabe de maíz de 70%, se tendría un sistema donde se presentaría el fenómeno de ósmosis.

Los jugos en el interior de las células de la fruta están compuestos por sustancias disueltas en agua, como ácidos, pigmentos, azúcares, minerales, vitaminas, etc. Algunas de estas sustancias o compuestos de pequeño volumen, como el agua o ciertos ácidos, pueden salir con cierta facilidad a través de orificios que presentan la membrana o pared celular, favorecidos por la presión osmótica que ejerce el jarabe de alta concentración donde se ha sumergido la fruta.

La presión osmótica presente será mayor en la medida que sea mayor la deferencia de concentraciones entre el jarabe y el interior de los trozos de la fruta. El efecto de esta diferencia se ve reflejado en la rapidez con que es extraída el agua de la fruta hacia el jarabe. El valor de esta diferencia en el ejemplo anterior permite que los trozos de fruta se pierdan cerca del 40% del peso durante cerca de 4 horas de inmersión.

La posibilidad de que la sacarosa del jarabe entre en la fruta dependerá de la impermeabilidad de las membranas a este soluto. Por lo general los tejidos de las frutas no permiten el ingreso de sacarosa por el tamaño de esta molécula, aunque si pueden dejar salir de la fruta moléculas mas sencillas como ciertos ácidos o aromas.

En circunstancias como el aumento de temperatura por escaldado previo de las frutas, la baja agitación o calentamiento del sistema se puede producir ingreso de sólidos hasta un 6 a 10 %.

Como hasta ahora se ha visto, de las características y las condiciones en que se realice el proceso, dependerán los fenómenos que dentro del sistema fruta/jarabe se presenten. Este proceso que es muy sencillo de llevar a cabo, tiene una metodología propia que puede ser aplicada en condiciones nada especiales como se presenta a continuación.

4. DESCRIPCION DEL PROCESO

El proceso de obtención de frutas deshidratadas mediante ósmosis directa se realiza de la siguiente forma:

ESQUEMA 1: PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMOTICA DE FRUTAS

1. PREPARACION DE LA FRUTA: LIMPIEZA, SELECCIÓN Y LAVADO.

2. ELIMINACION DE LA PRUINA O CERA EXTERIOR (SI ES NECESARIO).

3. CORTE EN TROZOS y ESTIBADO.

4. INMERSION EN JARABE, DESHIDRATACION OSMOTICA.

5. EXTRACCION, ENJUAGE Y CENTRIFUGADO (si la fruta lo permite).

6. SECADO EN HORNO DE AIRE A CONTRAPRESION.

7. TERMINACION Y CONTROL DE CALIDAD.

8. EMPACADO.

Preparación de la fruta: Se debe seleccionar una fruta que posea estructura celular rígida o semi rígida. Es decir que se puede cortar en trozos como cubos, tiras o rodajas. No servirían para este propósito la estructura de frutas que posean pulpa líquida.

Eliminación de la pruina o cera: En los casos que la fruta tenga un recubrimiento ceroso o pruina, se recomienda darle un baño de lejía hirviendo durante 30 o 45 segundos (dependiendo de la estructura de la fruta) para agrietarle la piel, lo que facilitara el procedimiento de desecación osmótica. Inmediatamente debe lavarse, para quitarle la lejía.

Corte en trozos o estibado: La fruta se lava, y puede trabajarse entera o en trozos. Si la piel es muy gruesa y poco permeable no permite una deshidratación rápida. En este caso se puede retirar la cáscara o aplicarle un tratamiento de permeabilización como la inmersión en sodas con grado de temperatura por pocos segundos.

El tratamiento de permeabilización puede consistir en disolver la película de cera con una sustancia apropiada o someter la fruta a un tratamiento de escaldado, es decir mediante la acción de calor durante un tiempo de 1 a 3 minutos. El escaldado disminuye la selectividad de las paredes de las células, con lo que se acelera la deshidratación.

Inmersión en jarabe: Deshidratación osmótica: El agente osmodeshidratante debe ser un compuesto compatible con los alimentos como el azúcar de mesa, (sacarosa) o jarabes concentrados como la miel de abejas o jarabes preparados a partir de azúcares o cereales, como el maíz.

La sal de cocina no es empleada para deshidratar frutas por la posibilidad de comunicarle un sabor desagradable, aunque se ha agregado en mínima cantidad al jarabe de azúcar para aumentar la

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