Modelamiento Matematico de La Transferencia de Caranbola

Proyecto de Tesis Bach. Carmen Liz Sandra Solís Málaga

PERFIL DE PROYECTO DE TESIS

TITULO: “Modelamiento Matemático de la Transferencia de Sacarosa en la

Deshidratación Osmótica del Fruto de la Carambola (Alverrhoa

carambola).”

I. EL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Descripción y Formulación del Problema:

La carambola (Alverrhoa carambola), es un fruto exótico, oriundo de zonas

tropicales de países asiáticos; planta adaptada y explotada en la última década en

la Región Amazónica del Continente Americano. Esta fruta tiene gran aceptación

por sus características sensoriales, energéticas, nutricionales y apariencia por su

forma de estrella al ser cortada transversalmente, conociéndola como “Starfruit”

en los mercados internacionales (Pinzón M. et al). Para la conservación de frutas;

en la actualidad se tiende a utilizar técnicas de procesamiento no deteriorativas,

técnicas de obstáculos, barreras o tecnologías invisibles que mantengan las

características sensoriales y fisicoquímicas similares a las del fruto fresco; una de

ellas es la deshidratación osmótica (D.O), la misma que a diferencia de la

deshidratación convencional permite remover parte de la humedad del alimento

conservando sus características de calidad y la vez favorecer la incorporación de

ingredientes específicos.

El modelamiento matemático del proceso de D.O en frutas como el de la

carambola (Alverrhoa carambola), se puede realizar mediante diseños

experimentales, evaluándose el valor de las variables respuesta ante una

perturbación cuidadosamente planificada de las variables independientes; método

que muestra limitaciones, como el no ser extrapolable, debido sobre todo a que en

su formulación no se consideran los fenómenos de transferencia de la sacarosa en

la matriz sólida del fruto de carambola (F.C); otro enfoque que se ajusta más a la

realidad, se desarrolla mediante el análisis microscópico de un elemento

diferencial de volumen donde se evalúan los mecanismos difusivos y convectivos

de la transferencia de la sacarosa en la matriz sólida, mediante un balance

diferencial de momento y masa que junto con las condiciones iniciales y de

contorno, las correlaciones empíricas y semiempíricas de las propiedades de

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transporte, físicas y termodinámicas del F.C y la solución saturada de sacarosa,

nos permiten obtener modelos matemáticos con parámetros concentrados y

distribuidos que describen la transferencia de sacarosa en la D.O de esta fruta.

Contar con modelos matemáticos fiables, es importante para la simulación y

diseño de equipos donde se lleven a cabo este proceso de D.O.

En consecuencia el presente trabajo de investigación, estará definido por la

siguiente interrogante:

¿Las propiedades físicas y de transporte de la solución osmótica y del fruto de la

carambola (Alverrhoa carambola), asociado a los modelos fenomenológicos y

constitutivos, en que grado simulan la transferencia de la sacarosa en la matriz

sólida del F.C?

1.2 Justificación:

En la Región de Madre de Dios existen pocas empresa que se dedican a la

transformación de la materia prima como lo son las frutas tropicales, las mismas

que se desaprovechan en su totalidad, más aun cuando el estado promueve la

creación de empresas agroindustriales. A pesar de que los frutales nativos

nacionales son tan interesantes en cuanto a su contenido nutricional, muy poco o

nada se hace para su mejoramiento genético, agronómico e información de su

valor nutritivo y su posterior procesamiento.

En la actualidad la industria alimentaria, química y farmacéutica, tienen una

creciente necesidad de introducir en sus procesos productivos tecnologías

intensificadas que le permitan mejorar la calidad de sus productos, reducir sus

costos de producción, optimizar sus procesos y competir de manera sostenible en

este mundo globalizado; para lo cual es imprescindible el conocimiento real de los

fenómenos físicos, químicos y biológicos de los procesos involucrados en cada

uno de las operaciones y/o procesos productivos. En la deshidratación de

alimentos, es de vital importancia que sus propiedades originales se mantengan

evitando que estas sean desnaturalizadas; cuando se retira el agua libre y parte del

agua ligada de la matriz sólida. Así según Bolin (1983) y Schwartz (1994), citados

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por Tepper (1996), manifiestan que la remoción de agua se realiza con el fin de

disminuir su actividad de agua y así inhibir el desarrollo microbiano y las

reacciones de deterioro, una de las formas más eficientes para remover agua de los

alimentos es a través de la osmosis, ya que no tiene que sufrir un cambio de

estado. Por otro lado Raoult-Wack (1994); Lerici (1985); Heng (1990); Torreggiani

(1993); Raoult-Wack (1992); Lerici (1988); Schwartz (1994), citados por Tepper

(1996), sostienen que la D.O es una técnica de concentración de sólidos (o

remoción de agua) que consiste en sumergir frutas o verduras, trozadas o enteras,

en una solución saturada compuesta por azúcares, NaCl, maltodextrinas y otros

solutos capaces de generar una presión osmótica alta. A diferencia de otras

técnicas como el curado de la carne y la salazón de queso, la D.O se basa en una

remoción significativa de agua frente a una menor entrada de solutos al alimento,

es así como durante este proceso se originan dos flujos principales y un tercero

poco apreciable: una importante salida de agua desde el producto hacia la

solución, una entrada del soluto desde la solución hacia el alimento y, una mínima

pérdida de solutos propios del alimento (azúcares, sales minerales, ácidos

orgánicos, otros) que aunque cuantitativamente es insignificante, puede tener

alguna importancia a nivel nutricional y organoléptico. Se ha sugerido que estos

flujos ocurren a través de una membrana que posee permeabilidad diferencial y

regula en cierto grado la entrada y salida de solutos (Raoult Wack, 1994;

Torreggiani, 1993; Guilbert, 1990; Raoult-Wack, 1992; Lerici, 1988) citados por Tepper

(1996).

Según Raoult y Wack, 1994, Conway, 1983; Pointing, 1966; Beristain, 1990; Schwartz,

1993; en la D.O la textura del alimento final es considerablemente mejor ya que

las células no colapsan al perder agua y, además, la incorporación de solutos tiene

un efecto protector sobre la estructura celular, haciendo al alimento más resistente

a tratamientos posteriores, aun mas que se ahorra energía ya que como se dijo

anteriormente la deshidratación ocurre por una osmosis y no a través de un

cambio de fase del agua. Al aplicar temperaturas moderadas durante el proceso, el

daño que se produce sobre el sabor y el color es mínimo y hay una mayor

retención de compuestos volátiles. Además, se inhibe el pardeamiento enzimático

lo que evita el uso de sulfitos. La aplicación de esta técnica permitiría a los

productores locales y Regionales ofrecer la fruta para su procesamiento inmediato,

o bien mantenerla durante varios meses como producto de humedad intermedia

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para su posterior industrialización cuando las condiciones de mercado lo

aconsejen. Ensayos realizados por Schwartz (1993) citado por Tepper (1996), en

durazno, manzana, banana, peras asiáticas, etc arrojan productos de buena aptitud

para su posterior deshidratado, congelado, enlatado o transformación en pulpa. Es

importante destacar que una D.O no genera productos estables en el tiempo, por lo

que preferentemente se debe usar como un pre-tratamiento de otros procesos

como secado, congelado, pasteurizado, enlatado y otros.

Las variables que influyen sobre el proceso de D.O son: Pérdida de agua en la

matriz sólida, ganancia de sacarosa, temperatura del proceso, tiempo de operación,

grado de agitación, tamaño de matriz sólida, concentración de la solución

osmótica, presión, relación masa producto a volumen de solución osmótica.

Establecer un modelo matemático que describa el proceso de Transferencia de

Sacarosa durante la D.O del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola), permitirá

establecer bases para el diseño y escalamiento de equipos así como dotar de un

paquete tecnológico para el aprovechamiento potencial de las frutas tropicales. Lo

anteriormente señalado justifica el desarrollo de este trabajo de investigación.

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II. OBJETIVOS:

2.1 Objetivo General:

Establecer un modelos matemáticos que describan el fenómeno de la

Deshidratación Osmótica del Fruto de la Carambola (Alverrhoa carambola) en una

solución saturada de sacarosa.

2.2 Objetivos Específicos:

- Determinar y establecer las correlaciones empíricas y semiempíricas de las

propiedades físicas y de transporte de la solución saturada de la sacarosa y del

fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).

- Establecer las ecuaciones matemáticas fenomenológicas (balance

microscópico de masa, energía y cantidad de movimiento) y constitutivas que

describan el proceso de deshidratación osmótica del fruto de la carambola

(Alverrhoa carambola).

- Implementar técnicas y algorítmos para la simulación del fenómeno de

transferencia de la sacarosa en la matriz sólida del fruto de la carambola

(Alverrhoa carambola).

- Establecer la sensibilidad y el grado de ajuste del modelo matemático

mediante simulación y comparación con datos experimentales.

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III. MARCO TEÓRICO:

3.1 Antecedentes

La Alverrhoa carambola “carambola”, es originaria de Asia tropical, más

específicamente de la India o Indonesia. Fue introducida al Brasil en 1817 por

Paul Germain en Pernambuco y en el Perú vía la Amazonía, por viajeros que

hacían ruta por el Brasil, extendiéndose después a los departamentos de Huánuco,

Madre de Dios y el Cusco (Calzada, 1980). Por otra parte Monge (1983) sostiene

que la pulpa es muy blanda y jugosa, agradable de comer en su estado natural así

como transformada en jaleas, gelatinas, conservas y refrescos.

Tabla 01. Composición de la carambola en base a 100 g de la parte comestible

Componentes Mayores(g) Minerales (mg) Vitaminas (mg)

Agua 90.0Proteínas 0.5Grasas 0.3Carbohidratos 9.0Fibra 0.6Ceniza 0.4

Calcio 5.0Fósforo 18.0Hierro 0.4

Caroteno (A) 90.00Tiamina (B) 0.04Riboflavina (b2) 0.02Niacina (B3) 0.30Acido Ascórbico (C) 35.00

Fuente: Calzada, 1980.

Lerici et al. (1985), citado por Fernández (1992), define la deshidratación por

ósmosis como el proceso de remoción de agua el cual está basado en colocar el

alimento (pieza de fruta o vegetal) en una solución saturada; como esta solución

tiene una alta presión osmótica y, por lo tanto una baja actividad de agua, surge

una fuerza impulsora entre la solución y el alimento, actuando la pared celular

como una “membrana semi-permeable”. Es importante destacar que, la ósmosis,

es uno de los medios energéticamente más eficientes de remoción de humedad en

un trozo de alimento, debido a que el agua no tiene que pasar por un cambio de

fase. (Bolin et al., 1983 mencionado por Fernández, 1992).

García (1974) citado por Fernández (1992), explica la ósmosis como un fenómeno

causado por diferencias de energía interna entre dos soluciones, solvente puro y

soluto, las cuales están separadas por una membrana semipermeable. El equilibrio

de energía interna entre las dos soluciones provoca un intercambio de la misma de

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mayor a menor, mediante el paso a través de la membrana de moléculas de

solvente puro (mayor energía) a la solución solvente.

Según Torreggiani(1993) y Fito (1994), citados por Otoniel y Centeno (2003), la

deshidratación osmótica consiste en la inmersión de un alimento, generalmente

una fruta, ya sea entera ó en piezas, en una solución acuosa de alta concentración

de soluto. Esto provoca al menos dos flujos en contra corriente: un flujo de agua

del alimento a la solución y una transferencia de soluto desde la solución hacia el

alimento, de manera general en función de los mecanismos de transporte de

materia, las variables que afectan el proceso de D.O y que pueden manejarse

operativamente son: temperatura del proceso, concentración de la solución

osmótica, naturaleza del agente osmótico utilizado, presión, relación masa

producto a volumen de solución osmótica y agitación (Raoult-Wack et al., 1989;

Argaiz et al., 1994; Raoult-Wack, 1994; Rastogi y Raghavarao, 1997; Rastogi y

Niranjan, 1998; Rastogi et al., 1999; Simal et al., 1998)

Salazar y Guevara (1999), establecen el flujo de operaciones para obtener

carambola deshidratada por osmosis siendo esta: carambola en esta de madurez

intermedia (ºBrix:5.2, pH:2.5), lavado, desinfectado, pelado manual, cortado,

deshidratado osmótico, enjuagado, secado, envasado y almacenado. Para la D.O

emplearon diferentes agentes osmóticos obteniendo los mejores resultados con el

jarabe de sacarosa, partiendo con 40 ºB, aumentando a 50 y 60 cada 24 horas, el

producto fue; muestras de buena calidad expuestas aceptadas ante un panel de

degustación. Estos datos los ajustaron a un modelo de caja negra, por lo que no se

tiene trabajos de modelamiento fenomenológico.

Tepper (1996), estudió el fenómeno de transferencia de masa durante la D.O de la

palta empleando trozos de 1 cm. de espesor, y 3 soluciones osmóticas (NaC1 20%

p/v (T1); maltodextrina 60%(T2) y una solución mixta de NaC1 10%-maltodextrina 50%

(T3)), tiempo de 6 h, temperatura ambiente, obteniendo la mayor pérdida de agua

con el T3 (39.4%), en tanto que con T1 y T2 solo logró una pérdida de 14,8 y

22,4%, respectivamente. Los sólidos solubles ganados llegarón a 8.5; 4.4 y 9.2%

para T1, T2 y T3, respectivamente. La actividad de agua disminuye desde un valor

inicial de 0,968 hasta 0.907; 0.965 y 0.910 en T1, T2 y T3, respectivamente. El pH

inicial de la palta disminuyo en todos los tratamientos desde 5.9 hasta 4.5 y en

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cuanto a color, el parámetro L* disminuyo desde 60,7 hasta 54.8; 57.3 y 50.9 con

T1, T2 y T3, respectivamente; el parámetro a* aumento (se hizo menos negativo) con

todos los tratamientos y b* disminuyo con T1 y T3 y aumento con T2. Se

calcularon los coeficientes de difusión aparente del agua y de los sólidos solubles,

considerando su variación en el tiempo. Se observó una disminución generalizada

de los coeficientes de difusión aparente del agua y de los sólidos solubles con el

transcurso del tiempo, fluctuando entre 35,8 y 4,6 x 10-10 m2/s y entre 31.8 y 6.0

x 10-10 m2/S, respectivamente. Se evaluó la aceptabilidad y calidad sensorial del

puré de palta reconstituido proveniente de la palta deshidratada por osmosis.

Choa y Ayala, 1999, estudiaron la transferencia de masa durante el proceso de D.O

a presión atmosférica empleando el modelo de Crack, que consiste en la solución

de la ley de Fick para modelar fenomenológicamente este proceso; llegando a la

conclusión de que cuando se somete la palta a un proceso de deshidratación

osmótica se produce un fenómeno de transferencia de masa simultáneo y en

contracorriente: sale agua desde la fruta hacia la solución (en mayor proporción) y

entran sólidos solubles a la palta, el modelo matemático utilizado para describir el

proceso de difusión es consistente con los valores experimentales de pérdida de

agua y sólidos solubles ganados.

La mayor pérdida de agua está asociada con el tratamiento que emplea una mezcla

de maltodextrina 50%-NaCl 10%, la cual a la vez produce una importante

disminución de Aw. Por otro lado, la menor pérdida de agua ocurre con el

tratamiento de NaCl 20%, siendo la maltodextrina sola la que produce una pérdida

de agua intermedia. El ingreso de NaCl a la palta deshidratada con la solución

mixta, hace que tenga una baja aceptabilidad debido al fuerte gusto salado que le

entrega, lo que se podría corregir utilizando una menor concentración de sal o bien

se podría utilizar como extensor de pulpa de palta fresca. Por otro lado, el

tratamiento con maltodextrina sola no presenta este problema, pero la pérdida de

agua es menor y el Aw prácticamente se mantiene. La gran cantidad de NaCl que

ingresa a la palta al utilizar la solución de NaCl 20%, unida a la baja pérdida de

agua sugiere que este tratamiento no es adecuado. La disminución de actividad de

agua en conjunto con la disminución del pH debiera aumentar la estabilidad

química y enzimática de la pulpa de palta, lo cual sería interesante cuantificar.

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Dávila y López (2005), analizarón los efectos de la temperatura y presión en la

velocidad de transferencia de masa durante la deshidratación osmótica a vacío de

rodajas de Ananas comosus L.Merr “piña”, en sus experimentos emplearon

solución de sacarosa de 65 ºBrix a temperaturas de 40 y 50 ºC, presiones de 1 013,

220 y 100 mb, por 30, 60, 120, 180 y 240 min. Observando que la mayor

transferencia de masa se obtuvo a 100 mb a las condiciones de trabajo

especificadas.

Lenart y Flink (1984) mencionado por Ríos, Márquez, y Ciro (2005) investigarón los

criterios para definir el punto final en la concentración osmótica y la influencia de

factores: tipo de soluto, concentración de la solución, temperatura y agitación,

sobre la distribución espacial de los sólidos y la humedad en las papas; ellos

encontraron que el estado de equilibrio ocurre cuando se iguala la actividad

acuosa del producto y de la solución osmótica, desarrollando un modelo, para

determinar el mecanismo de transferencia de masa en el proceso osmótico. Así

mismo Ríos, Márquez, y Ciro (2005) mencionan a Arango y Sanabria (1986), por sus

ensayos de osmodeshidratación en banano, mandarina, guayaba, tomate, mora,

curuba, breva, tomate, pimentón y cebolla, realizaron tratamientos de inmersión

en jarabe de sacarosa de 70 °Brix durante 96 horas a temperatura ambiente y

ensayos con piña en trozos, empleando jarabe invertido a 70 °Brix y melaza a 70

°Brix, como medios osmodeshidratantes a temperatura ambiente, y 37 °C con y

sin agitación para observar las curvas de deshidratación y las características del

producto final. La evaluación sensorial demostró que la piña osmodeshidratada

tiene una buena calidad frente a los trozos de piña frescos. Los autores observarón

que la mayor disminución de peso ocurrió durante las 12 primeras horas, no

existiendo diferencias significativas entre la piña madura y la piña pintona

osmodeshidratada en jarabe invertido de 70 °Brix; la reducción de peso en la

deshidratación con agitación a 37 °C, fue mayor en la melaza que en el jarabe

invertido. En el proceso con jarabe invertido se presentó una mayor ganancia de

sólidos que en el tratamiento con melaza en las mismas condiciones. Holguín

(1992) citado por Ríos, Márquez, y Ciro (2005) hacen referencia a su investigación

en el efecto de la reutilización de jarabes en el proceso de deshidratación osmótica

directa de mango Tommy Atkins, para la producción de trozos de fruta

estabilizados con características aceptables de calidad y costos. Se propuso la

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reutilización del jarabe obtenido de la osmosis directa entre la fruta y sacarosa

cristalina, el cual fue llevado de 60 a 70 °Brix, para la ósmosis directa entre trozos

de mango y jarabe. Se encontró que la reutilización del jarabe tiende a modificar

su composición acercándola a la de la fruta, lo que hace una base óptima para la

preparación de otros productos de frutas, además de reducir costos de producción.

3.2 Términos Empleados

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Huayamave L., define a la Deshidratación Osmótica como una técnica que

permite reducir el contenido de humedad e incrementar el contenido de sólidos

solubles en las frutas, mediante la inmersión de esta, en solución acuosa de alta

concentración de soluto (solución hipertónica).

Según Sharma S. et al (2003), la Sacarosa es una de los agentes osmóticos. Es un

inhibidor eficaz de la polifenoloxidasa, evita la perdida de sabores volátiles y la

mayoría membranas celulares son impermeables a ella. Su difusividad es mucho

más baja que la del agua, lo que resulta en una baja captación de sólidos en el

tejido.

Osmosis: Es el paso de un componente de una disolución a través de

una membrana que impide el paso del resto de los componentes de dicha

disolución.

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IV. LA HIPÓTESIS

Las ecuaciones fenomenológicas y constitutivas, asociadas a las correlaciones

empíricas y semiempíricas de la densidad, viscosidad y difusividad, permiten

modelar y simular la transferencia de la sacarosa en la matriz sólida del fruto de la

carambola (Alverrhoa carambola), con una desviación de ± 5%.

V. VARIABLES

5.1 Variable Dependiente:

- Modelo matemático de la transferencia de sacarosa en el proceso de

deshidratación osmótica del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).

- Perfil de concentraciones de sacarosa en la matriz sólida del fruto de la

carambola (Alverrhoa carambola).

5.2 Variable Independiente:

Concentración de la solución osmótica.

Temperatura de proceso.

Tiempo de operación.

Velocidad de transferencia de masa.

Agitación.

Área superficial expuesta.

VI. METODOLOGÍA

6.1 Métodos de Investigación

Investigación aplicada, descriptiva y experimental.

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6.2 Materiales y Equipos

Matraces, Vasos precipitados, Balones de digestión, Erlenmeyer, Bureta, Pipetas,

Pizetas.

Reactor discontinuo enchaquetado con agitación controlada (ver fig. 01).

Modulo de control de temperatura, presión y velocidad de rotación del agitador.

Baño termostatizado Bomba de Vacío modelo: 25 Hg motor 1/8 HP

Espectrofotómetro UV e IR

Viscosímetro rotacional

Picnómetro de 5 y 10 ml

Calorímetro

Balanza Analítica y de Precisión.

Agitador Magnético

Cámara Digital

Refractómetro Universal Abbe, marca ATAGO, modelo HRS-500, rango de

medición de 0 a 95 ºBrix, sensibilidad 0.1 a 0.2 ºB. Alemania

Secador de bandejas

Fig. 01: Diagrama del Equipo para el Proceso de D.O de la carambola (Alverrhoa carambola)

6.3 Desarrollo Experimental

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6.3.1 Materia Prima:

Se empleará frutos de carambola (Alverrhoa carambola), de la variedad ácida,

que se obtendrá del Km 7 Carretera Puerto Maldonado-Cusco, se

seleccionará de acuerdo al grado de madurez (5.2 ±1º Brix; pH: 2.5 ±1),

Salazar y Guevara (1999); para asegurar la uniformidad de la materia prima.

6.3.2 Preparación de cubos de carambola (Alverrhoa carambola):

Se acondicionará el fruto de la carambola (Alverrhoa carambola), quitándole

la corteza y semillas manualmente con cuchillo de acero inoxidable para

luego ser cortadas en trozos de forma de cilindros 1 x 1.5 cm. La

caracterización del fruto se realizará de acuerdo a los métodos de análisis

dados por la A.O.A.C de 1990 en su mayoría, tal como se observa en la

tabla 01.

6.3.3 Solución de sacarosa:

La sacarosa (azúcar comercial) se obtendrá de los supermercados de la

ciudad de Puerto Maldonado para preparar la solución osmótica ajustada a

50-70 ºBrix para todos los experimentos.

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6.3.4 Caracterización y determinación de propiedades físicas, funcionales, de

transporte y termodinámicas del fruto de la carambola (Alverrhoa

carambola)

PARÁMETRO MÉTODOActividad de agua AOACSólidos Totales 920.151 A.O.A.C.1990Sacarosa en Frutas 925.35.B A.O.A.C 1990Azúcares Reductores 925.36 A.O.A.C 1990Sólidos solubles 932.12 A.O.A.C 1990Humedad Estufa a 80ºC ± 2ºC.Ácido cítrico Titula con ácido – baseDensidad AOACCalor especifico AOACViscosidad 967.16 A.O.A.C 1990 Difusividad AOACConductividad térmica AOACEntalpía AOACÁcido ascórbico Titulación 2-6 Dicloro fenol indofenolGrasas SoxhletÁcido oxálico PermanganatoGrados Brix Con refractómetro AbbepH Mediante pH metroCeniza 940.26 A.O.A.C 1990Fibra Digestión ácido – básicoProteínas 920.152 A.O.A.C 1990Carbohidratos 971.18 A.O.A.C 1990Acidez titulable Titula con ácido - base

Tabla 01: Métodos a Emplear para la Determinación de las Propiedades físicas, funcionales, de transporte y termodinámicas del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola) Fuente: Elaboración Propia

6.3.5 Deshidratación Osmótica:

El procedimiento experimental se basará en sumergir los trozos del fruto de

la carambola (Alverrhoa carambola), en la solución osmótica dentro del

equipo (ver fig 01), en relación 1:4 fruta/solución saturada de sacarosa, tal

como se muestra en la fig. 02 se muestra un diagrama de flujo del

procedimiento establecido.

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6.3.6 Cálculo de Parámetros Osmóticos::

Pérdida de Peso

Ganancia de Sólidos

Pérdida de Peso

Donde:

Fick´s Law for unsteady state difusión, as a former model, can be described as the molecular mass transport equation

VII. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS:

7.1 Recursos Humanos:

Tesista :

Bach. Carmen Liz Sandra Solís Málaga

Asesor :

Ing. Jesús Manuel Flores Arizaca

Co-Asesor :

Ing. Miguel Chávez Pinchi

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Fig. 02: Diagrama de Flujo para la D.O del Fruto de la carambola (Alverrhoa carambola) Fuente: Elaboración propia

Selección de la fruta de carambola

Selección y Clasificación

Lavado y Desinfectado5 ppm

Pelado Manual

Cortado y Despipetado

Inmersión en Jarabe70 ºBrix

Drenado

Enjuague

Secado en Secador de Bandejas

Envasado al Vacío

Almacenamiento

Madurez intermediaMedición de ºBrix

Agua Agua + Impurezas

Cáscara

Semilla

LavadoAgua Agua + Impurezas

DESHIDRATACION OSMOTICA

Agua + Azúcar

Agua

Pesado

Preparación de Solución Saturada de SacarosaRelación 1:4, 70 ºBrix, t = 2h, Agitación controlada

constante, Monitoreo de ºBrix y Presión

5 min

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7.2 El cronograma de Actividades:

MES ACTIVIDAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Revisión bibliográfica especializadoIdentificación y caracterización biológica y físico-química del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).Estimación y obtención de valores de las propiedades físicas, funcionales, de transporte y termodinámicas del fruto de la carambola (Alverrhoa carambola).Formulación de las ecuaciones y correlaciones matemáticas.Diseño experimental y desarrollo de pruebas experimentales.Ajuste de datos experimentales a modelos matemáticos desarrollados.Evaluación y validación, del modelo matemático desarrollado.Análisis de los resultadosConclusiones y sugerenciasRedacción y presentación del informe finalSustentación del proyecto de investigación concluida

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7.3 Presupuesto:

ESPECIFICAS UND. CANT. COSTO/UNIDAD COSTO TOTALUSA. $ S/. USA. $ S/.

20 VIÁTICOS Y ASIGNACIONES

Gastos de alimentación Unidad 50 1 3.3 50 165.00

Hospedaje Unidad 14 8 26.4 112 369.60

SUB-TOTAL ESPECÍFICA 20 5346.00

30 BIENES DE CONSUMO

Fruta (carambola) Kg 20 0.5 1.65 10 33.00

Fotocopias Unidad 2000 0.03 0.099 60.00 198.00

Soporte informático Unidad 1 100 330 100.00 330.00

Sacarosa (Azúcar comercial) Unidad 30 0.76 3.3 22.80 75.24

Equipo Reactor con agitación Unidad 1 1515.15 5000.00 1515.15 5000.00

Libreta de apuntes Unidad 4 2 6.6 8 26.40


32 PASAJES Y GASTOS DE TRANSPORTE

Pasaje Unidad 2 150.00 495.00 300.00 990.00


39 OTROS SERVICIOS DE TERCEROS

Alquiler de laboratorio para realización de los análisis Prueba

Humedad Prueba 6 5.00 16.50 30.00 99.00

Actividad de agua Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Sólidos solubles Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Densidad Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Calor específico Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Viscosidad Prueba 4 15.00 49.50 60.00 198.00

Difusividad Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Conductividad térmica Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Entalpía Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Grasas Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Ácido oxálico Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Grados Brix Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

pH Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Acidez titulable Prueba 2 15.00 49.50 30.00 99.00

Adecuación de equipos Unidad 1 100.00 330.00 100.00 330.00


49 MATERIALES DE ESCRITORIO

Lapiceros indelebles 5 4 6.00 19.80 24.00 79.20

Papel bond A–4 millares 4 10.58 34.92 42.32 139.67

CDs Unidad 10 0.55 1.815 5.50 18.15

Tinta para impresión (color y negro) Unidad 2 45.00 148.50 90.00 297.00


SUB-TOTAL GENERAL 9536.26

Imprevistos (5 % del presupuesto) 476.82

TOTAL 10547.10

VIII. BIBLIOGRAFIA:

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Documents

Modelamiento Matematico de La Transferencia de Caranbola