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I. INTRODUCCION
En la mayoría de países en vía de desarrollo la producción de alimentos sufre pérdidas muy altas debido a que los métodos de conservación no son adaptables y aprovechados. El Ecuador es un país privilegiado, por encontrarse en la zona tórrida, y gracias a esta posición geográfica poseen las horas de luz y oscuridad bien definidas 18. El secado de los alimentos, como método de conservación es una de las técnicas de procesamiento más antiguas y efectivas que se conocen y practican 21. Expuestos al calor de los rayos del sol los frutos maduros pierden humedad y conservan sus valores nutricionales. La energía solar se presenta como una alternativa eficiente y barata en comparación con las formas tradicionales de suministro de energía (electricidad, gas y otras) para las zonas rurales y soleadas. Los deshidratadores solares son una opción viable y económica que contribuye a la reducción de contaminación reduciendo las emisiones nocivas de gases hacia el ambiente. Existen en el mercado diferentes diseños de calentadores indirectos de aire que han sido propuestos y discutidos en la literatura 1. Nuestra investigación se basa en la utilización de un Deshidratador con colector plano, que posee un aditamento adicional que es una guía o riel circular que permite girar el deshidratador en su propio eje aprovechando al máximo los rayos solares en la mañana y en la tarde, adicionalmente una deshidratación osmótica que es una técnica que aplicada a productos frutícolas permite reducir su contenido de humedad (hasta un 50-60 % en base húmeda) e incrementar el contenido de sólidos solubles, luego de incrementar los sólidos a las frutas procedemos a someterlos al secado solar 7. La combinación de estas dos operaciones es de suma importancia para las especies por el contenido de azucares que poseen, si bien el 50% de la reducción en el peso por osmosis ha sido considerada más o menos como un estándar, hay muchas condiciones bajo las cuales no es deseable llevar la deshidratación osmótica tan lejos sino de acuerdo al mejor balance entre la concentración del jarabe y la velocidad del secado (10, 11,12). La Investigacion se basó en realizar el deshidratado solar con la utilización de un deshidratador solar con colector plano que posee la organización, sometiendo a 2 frutas muy comunes en el mercado al proceso, como es el tomate de árbol y la guayaba, con el objetivo de determinar el tiempo de secado óptimo de los productos en base a las variables peso de producto y días de secado.
II. MATERIALES Y METODOS
Para la ejecución del proyecto se definió 2 materias primas con las siguientes características:
METODOLOGIA
Procedimiento experimental
La presente investigación se ejecutó en el deshidratador solar con colector plano, perteneciente a la Fundación DIA con el aval del proyecto de energías alternativas ESPOCH-CONESUP, cuyos objetivos se orientaron a obtener deshidratados de frutas, mediante la energía solar.
Análisis Proximal
Los análisis proximales de fibra y proteínas se realizaron en un rango de 2 días de salido el producto del deshidratador. Se realizó en el Laboratorio de Nutrición Animal de la Facultad de Ciencias Pecuarias de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), la determinación de ceniza, solidos totales y humedad en los Laboratorios de Ciencias Químicas de la misma Institución.
Procesamiento
La técnica experimental utilizada para la preservación de productos frutícolas deshidratados consta de 2 fases.
1.- Deshidratación Osmótica
Consiste en sumergir un producto alimenticio en una solución con una alta presión osmótica, lo cual crea un gradiente de potencial químico entre el agua contenida en el alimento y el agua en la solución, originando el flujo de agua desde el interior del producto, para igualar los potenciales químicos del agua en ambos lados de las membranas de las células del vegetal. Estas son semipermeables y permiten el paso del agua y muy poco el de soluto, produciéndose como efecto neto, la pérdida de agua por parte del producto 6.
2.- Deshidratado solar
Una vez tomado el peso inicial y colocado en el deshidratador, de acuerdo a la codificación, el peso y los días que pasara al interior del equipo que son variables a estudiar, dejamos que la temperatura actué en este caso la temperatura media de la ciudad de Riobamba entre los meses de estudio que es Julio a Septiembre, fluctúa entre 8 ºC a 18 ºC, luego de eso procedemos a sacar los productos del equipo y realizar los debidos análisis fisicoquímicos, microbiológicos y sensoriales, con estos resultados tomados procedemos a realizar nuestro diseño factorial que será A x B, el que me determinara el mejor tratamiento 13.
III. RESULTADOS Y DISCUSION
El proceso de deshidratación osmótica es una técnica extensamente estudiada que permite modificar la composición de los alimentos a partir de la remoción de agua y de la incorporación de sólidos. Por esta razón, constituye una herramienta más que interesante desde el punto de vista de la formulación y desarrollo de nuevos productos, en el estudio se definió una solución al 50 % de sacarosa. En relación al tomate de árbol, las muestras iniciales de fruta son 2000 gr y 4000 gr.
Para los 2000 gr al momento de ingresar al deshidratador, pudo observarse que esta variable tuvo una media de 1589,33 y una desviación estándar de 85,15, donde observamos que perdemos más peso es el A3B1N3T que corresponde a 4 días y 2000 gr.
Para los 4000 gr al momento de ingresar al deshidratador, pudo observarse que esta variable tuvo una media de 2870,9 y una desviación estándar de 659,6 donde observamos que perdemos más peso es el A3B1N1T que corresponde a 6 días y 2000 gr.
En el caso del factor peso 2 y 4 kg, se ejecutó un análisis de varianza y la prueba de Tukey para definir la diferencia significativa y si el producto es homogéneo, el análisis de varianza definido en la Tabla 2 y Tabla 4 respectivamente define que existe una diferencia significativa entre los tratamientos, por lo que los productos no son homogéneos, y podemos observar los resultados en la Tabla 3 y Tabla 5, esto se debe a la variación de la Temperatura ambiente de la ciudad de Riobamba, en los días que se ejecutó los ensayos en el deshidratador, así como la asimilación del producto de solutos en la deshidratación previa (osmosis).
En el caso del factor peso 2 y 4 kg de Guayaba, se ejecutó un análisis de varianza y la prueba de Tukey para definir la diferencia significativa y si el producto es homogéneo, el análisis de varianza definido en la Tabla 7, en relación a la pérdida de peso define que no existe una diferencia significativa, y en el caso de los 4kg existe una diferencia significativa, como se define en la Tabla 8, los productos son homogéneos para el primer caso Tabla 9, y no son homogéneos para el segundo caso Tabla 10, hay que tomar en cuenta que la guayaba tuvo un desarrollo diferente después de la osmosis, observándose que asimilo los solutos de mejor manera y por tener un contenido alto en fibra se dio una pérdida de peso homogénea como se detalla en la evaluación estadística.
Determinación del mejor tratamiento
Tomate de Árbol. - de acuerdo con los datos reportados y calculados se obtiene un mejor proceso de deshidratación combinada de tomate de árbol, el tratamiento A2B2 (5 días de secado por 4 kg de fruta) porque en ese tratamiento el contenido de agua es de 12.68 %, ideal para su preservación manteniendo sus características organolépticas de acuerdo con la NTE INEN 1334-1, el contenido de azucares totales es de 10. 39º Brix, variando la composición de fruta fresca en 0.021 º Brix.
Guayaba. - de acuerdo con los datos reportados y calculados se obtiene un mejor proceso de deshidratación combinada de Guayaba, en el tratamiento A1B1 (4 días de secado por 2kg. de fruta), porque en este tratamiento el contenido de agua es de 13%, ideal para su preservación, el contenido de azúcar es de 5. 93º Brix, variando de la composición de fruta fresca en 0.13º Brix por encima del valor de su composición y manteniendo un comportamiento sin variación significativa en lo que tiene que ver a cenizas, proteínas y fibra del resto de tratamientos.
De los resultados puede determinarse que el factor B (volumen de fruta) influye significativamente en los resultados al presentar diferencia significativa más que todo en la humedad.
IV. DISCUSION
La deshidratación osmótica consiste en sumergir un producto alimenticio en una solución con una alta presión, lo cual genera una gradiente de potencial químico entre el agua contenida en el alimento y el agua de la solución, originando el flujo de agua desde el interior del producto para igualar los potenciales químicos del agua en ambos lados de las membranas de la célula vegetal 16. Dentro del proceso de secado actúa como un proceso previo importante en la formulación de alimentos deshidratados, luego de la ejecución del proceso en base a los factores que intervienen como el tiempo y peso de la muestra, definimos que las especies (tomate de árbol y guayaba) tienen diferente comportamiento en el secado, en función de la cantidad de agua que retengan, la naturaleza y la cantidad de solutos que se haya suministrado mediante el medio acuoso, posteriormente se define el medio de secado que en nuestro caso será solar con la utilización de un deshidratador con colector plano, este proceso define las propiedades organolépticas que tendremos al final.
V. CONCLUSIONES
En la deshidratación osmótica, como pretratamiento para el deterioro de la materia prima, actuó directamente la presión ejercida para impedir el paso de agua pura dentro de una solución acuosa a través de una membrana diferente permeable de este modo se impide un incremento en el volumen de la solución, La deshidratación osmótica, como pretratamiento, permite evitar el deterioro del alimento, más no la proliferación de microorganismos para su conservación.
Durante la etapa de secado en la cámara existió una variación de temperatura debido a los cambios climáticos, tomando en cuenta este aspecto se generó una variación que oscila entre 42-45 °C, por lo que se genera una rotación de las bandejas para que el secado sea uniforme.
El buen empleo del pretratamiento osmótico al 50% es un factor muy importante que contribuye en la calidad del producto final. Elevando el contenido de solutos (azúcar) con una humedad promedio del 70 % al inicio del proceso, llegando al final del 12.68 % y 13 % respectivamente.
Con la aplicación de análisis estadístico aplicando una prueba de Tukey y el análisis de varianzas a los 2 productos, definimos que para el caso del tomate de árbol existe diferencia significativa en las variables y no son homogéneos, en el caso de la guayaba solo observamos que para 4 kg para los 5 y 6 días no existe variación por lo que son homogéneos.
