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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN-TARAPOTO FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA Y SECADO EN CABINA COMO PROCESO SINÉRGICO DE PRECONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS

INVESTIGADORES: Ing. Dr. ANÍBAL QUINTEROS GARCÍA (Coordinador) Ing. M.Sc. ENRIQUE TERLEIRA GARCÍA Ing. M.Sc. JAIME RAMÍREZ NAVARRO Ing. PABLO WALTHER PAUCAR LOZANO COLABORADORES: Ing. LUIS LUNA DÁVILA Ing. M.Sc. PATRICIA ELENA GARCÍA GONZÁLES Ing. KAREN GABRIELA DOCUMET PETRLIK Ing. Dr. ABNER MILÁN BARZOLA CÁRENAS Ing. RICHER GARAY MONTES Estudiante: SHERINA UGARTE MALDONADO Estudiante: KATIUSCA OJANAMA SORIA

FECHA DE INICIO

:

ABRIL DE 2014

FECHA DE TÉRMINO

:

DICIEMBRE DE 2014

TARAPOTO - PERÚ

2 PROPUESTA TÉCNICA Nº 02 I.

DATOS GENERALES 1.1

Nombre del proyecto:

LA DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA Y SECADO EN CABINA COMO PROCESO SINÉRGICO DE CONSERVACIÓN DE FRUTAS Y HORTALIZAS 1.2

Ubicación geográfica del proyecto

CIUDAD UNIVERSITARIA – FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL UNSM-T, DISTRITO DE MORALES, PROVINVCIA Y REGIÓN DE SAN MARTÍN 1.3

Periodo de ejecución del proyecto

FECHA DE INICIO:

01 DE ABRIL 2014

FECHA DE TERMINO: 31 DE DICIEMBRE 2014 1.4

Facultades que presentan el proyecto

FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL DE LA UNSM-T FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS DE LA UNSM-T 1.5

Ejes temáticos prioritarios y líneas de investigación 1.5.1 Eje temático Conservación, aprovechamiento y gestión sostenible e los recursos naturales 1.5.2 Línea de investigación Procesos agroindustriales de la producción agropecuaria y forestal de la Región San Martín.

II.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2.1

Antecedentes del problema

El aumento en la popularidad del consumo de frutas y hortalizas frescas en el mundo está forzando a la agroindustria a aplicar procesos de preservación mínimos, que permiten obtener productos de características organolépticas similares a los frescos. Algunos avances tecnológicos de métodos tradicionales de

3 conservación de alimentos cumplen este objetivo, lamentablemente tienen asociados altos costos de inversión y producción. En consecuencia es e interés para el desarrollo futuro de la actividad frutícola, hortícola y agroindustrial del país, disponer de alternativas tecnológicas viables aplicables a las especies más importantes de frutas y hortalizas. Idealmente, interesa obtener productos derivados estables, con propiedades similares a las de frutas y hortalizas frescas, que demanden el mínimo uso de energía para estabilizar el producto, o para su posterior almacenamiento y distribución, con destino al consumo directo o a la agroindustria. 2.2

Definición del problema

Considerando la escasa producción local y nacional de la uchuva, el mamey, ají dulce y el pimentón y la poca importancia que le brindan específicamente a la uchuva y el mamey, se plantea y se busca conferirle valor agregado desde el punto de vista agroindustrial, de tal manera que se pueda establecer una cadena de valor, bajo los estándares y normas de calidad que ameriten su producción a escala industrial y se convierta en materias primas pasibles a ser programadas y canalizadas para su industrialización. 2.3

Formulación del problema

Dada la escasa producción de la uchuva y considerándola como la segunda fruta exótica exportable en importancia por otros países, sumada la creciente demanda de frutas y hortalizas frescas en el mundo, se ha visto conveniente hacernos la siguiente pregunta: ¿Es posible la pre conservación de frutas y hortalizas por deshidratación osmótica y secado en cabina de aire caliente?.

2.4

Justificación e importancia

En el ámbito regional, existen muchas unidades productivas, orientadas a la elaboración de yogur frutado, batido y chupete de frutas, mermeladas, almíbares, ensalada de frutas y panetones; potencialmente demandantes de materias primas e insumos de calidad que se propone producir con el Proyecto.

4 La gama de materias primas que se expenden en el ámbito regional, se pierden por deterioro hasta en un 40%, por un mal manejo postcosecha, ocasionando enormes pérdidas para el agricultor y peligro para la salud. Poner a disposición de la población, un producto alimenticio

mínimamente

procesado, con alto valor añadido y vida útil. Desconocimiento de Tecnología Apropiada y específica para alimentos desecados

2.5

Limitaciones

La información referente a desecación por presión osmótica referente a las frutas y hortalizas, elegidas para este trabajo, resulta ser muy escaza, lo que nos demanda tomar bastante tiempo en la búsqueda de información para desarrollar la parte bibliográfica del proyecto. Además por tratarse de frutas que no son muy conocidas como es el caso de la uchuva y mamey, y con pequeñas parcelas de cultivo al tratarse del ají dulce y el pimentón en el ámbito regional. III.

OBJETIVOS 3.1

Objetivo general

Elaborar frutas y hortalizas desecadas por métodos combinados, utilizando solución azucarada como agente osmótico. 3.2

Objetivos específicos

 Determinar parámetros tecnológicos óptimos de elaboración y conservación de productos desecados.  Validar tecnologías de elaboración y conservación de frutas y hortalizas por presión osmótica y secado en cabina.  Conferir valor añadido al mamey, uchuva, ají dulce y pimentón, rentabilizando así el cultivo de estas frutas y hortalizas.  Implementar el laboratorio de la Planta Piloto de Conservas de la FIAI.  Complementar la formación académica de los estudiantes, incentivar la investigación y promover la proyección social y extensión

universitaria.

5 IV

MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 4.1

Antecedentes de la investigación

Las frutas (Mamey y uchuva) y las hortalizas (Ají dulce y Pimentón), son materias primas de gran demanda; sin embargo, apenas son comercializadas a pesar de la calidad producida, debido a la alta perecibilidad y a las precarias condiciones de manejo postcosecha en las zonas productoras. Las frutas y hortalizas citadas, son muy apreciadas en estado fresco y como insumos para ensalada y una gama de productos industriales (FAO, 2000). La región San Martín, es rica en especies frutihortícolas, de las cuales en su gran mayoría se desconocen o han sido poco estudiadas, permaneciendo aún muchas de ellas en el anonimato. En cuanto a ventajas nutricionales, destacamos la riqueza en vitamina A y C como potenciales antioxidantes, contenidos en cada una de las frutas y hortalizas citadas en el cuadro 1: Cuadro 1:

Composición Química del Mamey, uchuva, ají dulce y pimentón (contenidos en 100 g de la parte comestible). Materia prima Nutriente Mamey Uchuva Ají dulce Pimentón

Energía (Kcal.) 44,0 Grasa (g) 0,1 Carbohidrato (g) 11 Fibra (g) 1,7 Calcio (mg) 31 Fósforo (mg) 29 Hierro (mg) 0,4 64 Provitamina A (g) 0.52 Niacina (mg) 9,0 Ácido ascórbico(mg) FUENTE: Collazos, 1996 y *Florez, 2002

63,0 0,4 15,9 0,6 26,0 26,0 0,9 19,0 1,45 43,0*

26,0 0,4 6,0 1,4 10,0 43,0 3,0 17,0 1,03 95,0

35,0 0,5 7,7 1,2 12,0 24,0 0,5 125,0 1,58 108,3

Por otro lado en el ámbito regional, existen muchas unidades productivas, orientadas a la elaboración de ensalada de frutas y hortalizas, elaboración de yogurt frutado, helados, batido de frutas, néctares, almíbares, panetones y tortas decoradas, etc., potencialmente demandantes de materias primas agroindustriales como pulpas, pasas y frutas confitadas, materia del presente proyecto.

6 La búsqueda de nuevos productos o productos mejorados, trae consigo la demanda de materias primas e in sumos como proyecto alternativo de lucha contra la pobreza. La gama de productos regionales mínimamente procesados que se expenden son extremadamente perecibles, trayendo consigo enormes pérdidas económicas y peligro para la salud. En la actualidad existe una tendencia por la investigación y desarrollo de técnicas de conservación de alimentos que permitan obtener productos de alta calidad nutricional muy similares en color, aroma y sabor a los alimentos frescos y que no contengan agentes químicos conservantes. En este sentido la deshidratación osmótica es una técnica valiosa que puede ser aplicada separadamente o como una etapa importante dentro de diferentes esquemas de deshidratación, ya que debido a la inmersión dentro de un medio osmótico, no es necesario usar aditivos para proteger al alimento contra decoloración enzimática y oxidativa, su posterior secado en cabina del producto deshidratado le proporciona un tiempo de vida útil mayor. La deshidratación osmótica a temperatura ambiente, puede ser una tecnología adecuada como pre tratamiento de las frutas y hortalizas, ayudando a mantener el olor, sabor, textura y otras propiedades sensoriales. Los tratamientos osmóticos con aplicación de pulso a vacío, al inicio del proceso, pueden producir efectos benéficos en la cinética de deshidratación osmótica y en la calidad de las frutas (FITO, P., CHIRALT, A., 2000). Sobre la demanda de frutas y hortalizas y otros productos derivados de la transformación y aprovechamiento de las mismas, se registra que Colombia es productor líder de uchuva en el mundo; es así que el crecimiento de la producción pasó de 4 a 6 498 toneladas entre 1993 y 2002. En 2004, las ventas de uchuva al exterior representaron más del 60% de las exportaciones de las frutas exóticas colombianas, con un valor de US$ 14 millones, determinándose a los países bajos, Alemania, Reino Unido y Francia como los principales consumidores. Así mismo, la demanda de Mamey en forma de fruta congelada sólo en estados unidos, representa el 10%.

7 PARTICIPACION DE LA EXPORTACION DE LAS PRINCIPALES HORTALIZAS Y FRUTAS EN LA AGROEXPORTACION - PERÚ Cuadro 2:

Participación porcentual de la exportación de las principales frutas y hortalizas en el Perú. RUBRO Valor (Miles US $) Participación (%)

TOTAL EXPORTACIÓN

782 605,00

100,00

HORTALIZAS Y FRUTAS

264 299,25

33,77

HORTALIZAS:

197 077,00

25,18

79 388,14

10,14

117 689,72

15,04

FRUTAS:

67 221,39

8,59

Frutas frescas

51 790,13

6,62

Frutas procesadas

15 431,26

1,97

Hortalizas frescas Hortalizas procesadas

FUENTE: ADUANAS Otro aspecto que nos condujo a presentar este proyecto de investigación fue contribuir con el aporte de tecnologías que permitan el desarrollo de nuevos productos alimenticios, con un alto valor añadido, teniendo en consideración los hábitos de compra, de consumo y otros aspectos que no dejan de ser importantes, destacando entre ellos los siguientes: Hábitos de compra: –

Productos secos, no perecederos una vez al mes.

–

Productos congelados y refrigerados, dos veces al mes.

–

Frescos y perecederos, semanalmente.

Hábitos de consumo diferenciados: –

Migrantes en otros países con menos de tres años de permanencia, aprecian más la utilización de productos frescos o de preparación casera.

–

Migrantes con más de tres años de estadía, aprecian más productos en conserva o congelados de preparación instantánea.

- El Mamey se encontró en forma congelada en trozos sin cáscara ni semilla, no obstante en una escala mucho menor que el Jocote y Marañón. - Además de ser demandado para su consumo directo como fruta, es base para la preparación del refresco de ensalada, combinado por supuesto con otras frutas.

8

Figura 1: Mamey congelado (Mammea americna L)

Figura 2: La uchuva (Physalis peruviana) en tronco y cosechada

Figura 3: Ají dulce y Pimiento (Capsicum annuum L)

9 El mercado étnico disperso en todo el mundo, es una oportunidad para el país, para inyectar sus productos agroindustriales; el cual por ahora está siendo explotado por terceros países. La demanda de frutas nativas derivada del mercado nostálgico aún se encuentra insatisfecha. Las frutas nativas como el mamey, uchuva y otras, presentan condiciones de oportunidad para dirigir esfuerzos hacia el aprovechamiento de la demanda existente. La existencia de frutas en estado fresco es muy limitada, alternativas a estas presentaciones pueden ser una oportunidad potencial en el mercado Nostálgico. La apreciación respecto del origen de la fruta congelada, desecada y con procesamiento mínimo constituye un valor clave. Actualmente en la Planta Piloto se viene desarrollando actividades académicas, productivas y proyección social como: Cursos talleres, asistencia técnica a grupos organizados e instituciones particulares, entre otros. La planta piloto de frutas y Hortalizas de la FIAI, al no contar con el equipamiento necesario se ve restringido su actividad, cumpliendo mínimamente sus objetivos. El presente proyecto contribuirá al equipamiento y al desarrollo de nuevos productos que beneficiará a la planta, al agricultor y al consumidor.

4.2

Definición de términos

Deshidratación Osmótica. Según Paltrinieri y Figuerola (1997), la deshidratación osmótica es un proceso de deshidratación determinado por fenómenos de transporte, de difusión en medio líquido. Se trata de extraer parcialmente el agua de un producto mediante el uso de la fuerza osmótica aportada por una solución concentrada de solutos diversos. La alta concentración del medio debe promover el transporte de agua desde el producto, debido al gradiente de presión osmótica existente y al gradiente de concentración de agua entre el producto y el medio. Los métodos tradicionales de secado mejoran la estabilidad durante el almacenamiento,

pero

generalmente

provocan

pérdidas

de

sustancias

relacionadas con el sabor y color de los alimentos; esto genera un decremento considerable en la calidad sensorial de los productos. Es indispensable desarrollar nuevos procesos tendientes a mejorar la estabilidad de los productos durante el

10 almacenamiento, procurando conservar sus propiedades sensoriales muy parecidas a las del alimento fresco (Azuara, 2002). Cinética de deshidratación osmótica

La cinética de los procesos osmóticos normalmente se expresa en términos de la pérdida de agua (% PH), pérdida de peso (% PP), disminución de actividad acuosa (% PAw) y la ganancia de sólidos. La velocidad de deshidratación o de transferencia de agua de la fruta a la disolución osmótica depende de las características de la materia prima, la composición y concentración del agente osmótico, la temperatura, la agitación, los tiempos de tratamiento y la presión externa (Camacho et al. 1994). Difusión Ochoa y Alaya (2005) mencionan que la difusión es el movimiento al azar de moléculas de un área de mayor concentración (muchas moléculas) a una de menor concentración (menos moléculas). La difusión simple permite al oxígeno y al dióxido de carbono cruzar las membranas celulares. Factores que influyen en la deshidratación osmótica

Estos factores están estrechamente relacionados con las características propias de la fruta, la solución osmodeshidratante y de las condiciones en que se ponga en contacto estos componentes de la mezcla. Los factores que dependen de la fruta son: permeabilidad, características estructurales de las paredes o membranas celulares, la cantidad de superficie que se ponga en contacto con la solución y la composición de los jugos interiores de la pulpa. En

cuanto

a

los

factores

que

influyen

en

el

proceso

de

osmodeshidratación debido a la solución osmodeshidratante, tenemos la composición y concentración, dependiendo de la naturaleza química de los componentes empleados, peso molecular y tamaño de la partícula, otros factores muy importantes son la temperatura y la agitación. (Universidad Nacional de Colombia, 2004.)

11 4.3

Bases teóricas

La ósmosis está basada en la 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 Presión Osmótica 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 está separada por la membrana permeable al agua. Las paredes o membranas biológicas que constituyen las paredes de las frutas 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 (Camacho, G., 2002). Deshidratación osmótica La deshidratación osmótica consiste en sumergir los alimentos en soluciones hipertónicas con el objetivo de producir dos efectos principales: flujo de agua desde el producto hacia la solución hipertónica y flujo de solutos hacia el interior del alimento. (Genina, 2002). De manera general en función de los mecanismos de transporte de materia, las variables que afectan el proceso de deshidratación osmótica 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 soluto osmótico y agitación (Gómez y Corzo, 2002).

12 La deshidratación osmótica es una técnica que aplicada a productos frutihortícolas permite reducir su contenido de humedad (hasta un 50-60% en base húmeda) e incrementar el contenido de sólidos solubles. (Spiazzi y Mascheroni, 2001). La deshidratación osmótica constituye un método sumamente importante en lo concerniente a la conservación de los alimentos, ya que frena su degradación natural al privar a los microorganismos de la humedad que necesitan para su actividad. Además retrasa las reacciones químicas de los alimentos y constituye una ventaja para el almacenamiento y transporte del alimento al ocasionar pérdidas de peso y frecuentemente disminución del volumen; al mismo tiempo la posibilidad de utilizar los productos en un proceso posterior. La deshidratación osmótica es un método no térmico de deshidratación, que permite obtener productos de humedad intermedia, con una muy buena calidad organoléptica. Se basa en la utilización de una solución de alta presión osmótica, que al entrar en contacto con un producto le extrae el agua, debido a que ésta sale para tratar de solubilizar el soluto presente en la solución externa (Zapata y Castro, 1999).

Cuando se sumerge la fruta o partes de ella, en una solución de alta concentración, se producen esencialmente dos fenómenos de transferencia de materia simultánea y en contracorriente. Por un lado, hay una importante salida de agua de la fruta a la solución y por otro, una transferencia de soluto de la solución hacia el producto. También ocurre una pérdida cuantitativa muy poco importante de algunos compuestos propios de la fruta, tales como, ácidos orgánicos, minerales y vitaminas. Dicho de otra manera, la transferencia de agua se produce por ósmosis del agua no ligada del fruto a través de la estructura celular que actúa como membrana semipermeable (Figura 3).

La idea básica es, sumergir una fruta que tiene alta baja

aW

aW

en un medio de

o sea, de potencial químico externo menor que el interior, generándose

el flujo de agua, es decir, la deshidratación osmótica.

13 La

incorporación

de

la

fruta

de

cantidades

controladas de agentes depresores de la actividad de agua, permite inhibir el crecimiento microbiano y eliminar, sin cambio de fase, una parte importante de agua trabajando a temperaturas moderadas. Generalmente estos depresores son soluciones de azúcares, ya que tienen un sabor y naturaleza compatibles con la fruta. Figura 6:

Transporte de materia durante la Deshidratación Osmótica (Schwartz, 1993)

Considerando la difusión de los solutos de la fruta hacia la solución concentrada durante la deshidratación osmótica, es muy pequeña comparada con la entrada de solutos de la solución hacia la fruta, la velocidad de deshidratación osmótica puede ser medida por los cambios presentados en función del peso de la fruta, contenido de agua de la fruta, contenido de sólidos totales de la fruta, pérdida de agua de la fruta y ganancia de sólidos por la fruta. (Schwartz, 1993) La aplicación del fenómeno de ósmosis en la deshidratación de frutas se puede lograr debido a que un buen número de frutas, cuentan con los elementos necesarios para inducir la ósmosis. Estos elementos corresponden a la pulpa, que consiste en una estructura celular más 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 ésta fruta entera o en trozos se sumerge en una solución o jarabe de azúcar 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

14 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 diferencia de concentraciones entre el jarabe y el interior de los trozos de la fruta. El efecto de ésta diferencia se ve reflejado en la rapidez con que es extraída el agua de la fruta hacia el jarabe. El valor de ésta 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 (Camacho, G., 2002). Se han identificado dos etapas en el proceso de deshidratación osmótica. En la primera, denominada deshidratación, la pérdida de agua es mayor que la ganancia de sólidos y en una segunda etapa, llamada impregnación, se obtiene una ganancia de sólidos mayor a la pérdida de agua. En esta segunda etapa, la masa total del sólido aumenta con el tiempo (Genina, 2002). La deshidratación osmótica está determinada por fenómenos de transporte, de difusión en medio líquido. Se trata de extraer parcialmente el agua de un producto mediante el uso de la fuerza osmótica aportada por una solución concentrada de solutos diversos. La alta concentración del medio debe promover el transporte de agua desde el producto debido al gradiente de presión osmótica existente y al gradiente de concentración de agua entre producto y medio. En este proceso de deshidratación se pierde la dependencia de las condiciones ecológicas externas al sistema y se pueden controlar todas las variables del proceso en la planta. La desventaja de este proceso es que la gradiente de presión osmótica no permite la eliminación de agua a niveles muy bajos como para permitir la absoluta conservación de los materiales en forma autónoma y se debe considerar este proceso como una etapa intermedia de elaboración En este proceso intermedio, el material se puede envasar al vacío y se conserva perfectamente, pues es un producto de humedad intermedia el cual puede ser adicionado con algunos aditivos y preservantes. El desarrollo bacteriano está limitado por la actividad de agua y el desarrollo fungoso y de levaduras mediante el uso de anhídrido sulfuroso o soluciones de benzoato de sodio o sorbato de potasio.

15 El deshidratado osmótico es un proceso que posibilita su control, pero además es necesario mantener un control estricto de las variables, como la temperatura, la concentración de las soluciones osmóticas, el comportamiento del producto frente al proceso y la determinación efectiva del punto de término del proceso (Paltrinieri, 2004). 4.4

Hipótesis Ho:

La aplicación de métodos combinados permitirá determinar los parámetros tecnológicos óptimos, para el procesamiento de frutas y hortaliza desecadas.

Ha:

La aplicación de métodos combinados no permitirá determinar los parámetros tecnológicos óptimos, para el procesamiento de frutas y hortaliza desecadas.

4.5

Sistema de variables 4.5.1 Variables independientes: Destacamos el tiempo, temperatura y concentración del agente osmodeshidratante, frecuencia de remoción durante la desecación, la naturaleza, estructura, forma, tamaño de los trozos y composición de las frutas y hortalizas respectivamente. 4.5.2 Variables dependientes:

Actividad de agua, pH, disminución del

contenido de humedad, incremento de sólidos solubles en las frutas y hortalizas respectivamente 4.6

Escala de medición Se empleará una escala de medida cuantitativa para los análisis físicos, químicos y microbiológicos, seguida de una escala cualitativa para el análisis de los atributos de calidad del producto final.

V.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 5.1

Tipo de investigación Investigación exploratoria y descriptiva

5.2

Nivel de Investigación Perceptual (Explorar y Describir)

16 5.3

Diseño de investigación

Se empleará el diseño completamente al azar (DCA) con arreglo factorial de 3x3 con 3 repeticiones para los dos métodos de secado: a) Proceso de deshidratación osmótica  Factor 1:

Tiempo en horas

 Factor 2:

Concentraciones

del

agente

osmodeshidratante (Solución de sacarosa). b) Proceso de secado en cabina  Factor 1: Temperatura en ºC  Factor 2: Tiempo en horas 5.4

Cobertura de investigación

El presente proyecto será ejecutado en los laboratorios de la UNSM-T, a través de las Facultades de Ingeniería Agroindustrial y Ciencias Agrarias, con la colaboración de agricultores de la zona y pobladores del ámbito urbano y rural que cuentan con huertos familiares. Al término del proyecto, se beneficiarán la población de la Región San Martín, la Comunidad universitaria, los agricultores y población urbana productores de frutas y hortalizas y demandantes de los productos elaborados.

5.5

Fuentes, técnicas e instrumentos de investigación 5.5.1 Fuentes. Se emplearán como fuentes bibliográficas artículos científicos de revistas indizadas y textos especializados de rango universitario. 5.5.2 Técnicas El desarrollo del trabajo estará sustentado en el Método Oficial de Análisis (AOAC) y los diagramas experimentales de procesamiento

17 de frutas y hortalizas por línea de producto, acorde a las operaciones de proceso de las figuras 4 y 5 respectivamente. 1. Línea de procesamiento mínimo de las materias primas

Recepción de la materia prima  Pesado  Selección y Clasificación  Lavado  Pelado decorazado y cubicado  Desinfección  Escurrido / Secado  Envasado  Almacenaje  Envasado

Fig. 4: Diagrama de Flujo Propuesto para el procesamiento mínimo de frutas y hortalizas.

18 2). Línea de frutas y hortalizas desecadas.

Recepción de Frutas y hortalizas  Pesado  Selección  Pre tratamiento térmico Solución de salmuera al 10%  Cloruro de calcio al 0,1% Macerado Bisulfito de sodio al 0,05%  Desalado y Enjuague  Escurrido  En solución azucarada de Deshidratación osmótica 30% a 75% por 8 días  Glaseado  Secado  Enfriado y empacado  Almacenado

Fig. 5: Diagrama de flujo propuesto para la deshidratación de frutas y hortalizas por métodos combinados. 5.5.3 Instrumentos de investigación

Los instrumentos, materiales y reactivos requeridos durante la investigación, son los siguientes: a)

Equipos -Refractómetro -Potenciómetros -Vacuómetro -Balanza Analítica y de precisión -Balanza de Plataforma

19 -Cámara de refrigeración -Peladora universal -Marmitas de Acero inoxidable -Autoclave -Equipo de ultrasonido -Estufa -Selladora al vacío -Peladora mecánica de frutas y hortalizas b)

Materiales, insumos y reactivos -Juego de baldes y Jarras -Juego de Ollas -Juego de Paletas -Envases y tapas -Juego de tazones y tamices de acero inoxidable -Materiales de vidrio -Azúcar -Sorbato de potasio -Cloruro de calcio -Reactivos varios (p.a)

5.6

Procesamiento y Presentación de datos

El procesamiento de la información se realizará por medio del programa de Excel, creando una base de datos, que será procesada y analizada, prosiguiendo el análisis de la información procesada preliminarmente, mediante el paquete estadístico Stat Graphies para Windows. 5.7

Análisis e interpretación de datos.

La interpretación de los datos obtenidos, será realizada contrastándolas con la información bibliográfica y los reportes científicos.

20 VI.

ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 6.1

Cronograma de actividades

ACTIVIDADES

MESES ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC Búsqueda y recolección de X datos Adquisición de Equipos y X X X Materiales Formulación, Pruebas X X X X X Preliminares de Productos Ensayos Definitivos de los X X X productos Evaluación y estabilización X X X de la calidad Análisis e Interpretación de X X datos y resultados Redacción, Impresión y X presentación de Informe Final

6.2

Asignación de recursos

Los recursos asignados al proyecto permitirá equipar el laboratorio de la planta Piloto de Frutas y Hortalizas de la Facultad de Ingeniería Agroindustrial, con la adquisición de equipos y materiales requeridos en el desarrollo de la investigación, asimismo será factible la asignación de un estipendio económico por labores de investigación.

21 6.3

Item 25

23

26

Presupuesto o costo del proyecto

Concepto Incentivos por investigación (21,54%) Coordinador Investigadores Bienes y servicios (16,24%) Licuadora, tamices, bales, jarras y tazones de acero inoxidable Refrigeradora mediana de 302 l (1,65m) Cubicadora de frutas de acero inoxidable. Útiles de escritorio y oficina Pasajes y viáticos fuera de la región Materia prima e insumo de uso a nivel de laboratorio y planta Pasajes y viáticos en el ámbito regional Servicios de Análisis proximal, microbiológico y fotocopias Equipamiento de laboratorio (60,72%) Peladora de frutas Selladora manual de latas modelo CMS-01 Rejilla metálica de acero inoxidble Agitador mecánico Temporizador y termostato de autoclave Centrífuga semiindustrial Autoclave Medidor de humedaad de granos, Marca Kett-PM-410 Termometro con funda de alambre de 300 mm largo x 30 mm Ø Balanza Portátil SCOUT PRO (SP4001) Baño María de 12 litros, control de temperatura de +5 a 110ºC Refinadora Supervisión y monitoreo, difusión y publicación (1,50%)

6.4

Unid.

Cant.

mês mês

9 27

U. U. U. E. U. E. E. E. U. U. U U U U U U. U U U U.

1 1

PU (S/.) 740,79 512,86

1350,00 1600,00 500,00 7220,00

1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1

Tot. (S/.) 20514,33 6667,11 13847,22 15466,65 930,00 1350,00 1600,00 500,00 1680,00 7220,00 650,00 1536,65

10620,00 8200,00 75,00 1200,00 135,00 850,00 9500,00 9414,40 60,20 4000,00 4420,00 9083,45

57828,51 10620,00 8200,00 225,00 1200,00 135,00 850,00 9500,00 9414,40 180,60 4000,00 4420,00 9083,45 1428,57

TOTAL

95238,00

Financiamiento

Por la Universidad Nacional de San Martín –Tarapoto, con fondos del FEDUInvestigación por un monto de S/. 95 238.00

22 VII.

REFEERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABUGOCH, L.,(1991). Estudio de la pérdida de Ácidos Ascórbico Total en Rodajas de kivi, durante la Deshidratación Osmótica. Alimentos Nº 5 Vol. 16. Chile.15-18. ALLENDE A. F. Tomás-Barberán, and M. I. Gil. (2006). Minimal processing for healthy traditional foods. Trends Food Sci. Technol. 17: 513-519 ANTONIO, G.C., AZOUBEL, P. M., ALVES, D.G., EL-AOUAR, A.A., MURR, F.E.X. 2004. Osmotic Dehydration of papaya (Carica papaya L.): Influence of process variables. On line]. Drying 2004-Proceedings of the 14 th Internacional Drying Symposium (IDS 2004). São Paulo, Brazil. Vol. C, pp 2077-2083. (http://www.feq.unicamp.br/~ids2004/volc/pp%2019982004.pdf, 10 En. 2005). ARTÉS F. (2008). Panorámica actual de la Postcosecha Hortofrutícola y de los productos vegetales mínimamente procesados. II Curso Internacional “Tecnología Postcosecha y procesado mínimo”. Cartagena, España CAMACHO, G., (2002). Fundamento de la Conservación de frutas. Colombia. On line Universidad Nacional de Colombia. (http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/fun dam/p5 .htm, 10 En 2004). CEGARRA P. J. (2007). Nuevas tendencias en la elaboración de frutas y hortalizas. V Congreso Iberoamericano de Tecnología Poscosecha y Agroexportaciones. Cartagena, España. DEVLIEGHERE F., Vermeiren L. y Debevere J. (2004). Revie New preservation technologies: Possibilities and limitations. Int. Dairy J. 14:273-285. FAO (2000). Comité de problemas de productos básicos subgrupos sobre frutas tropicales. Primera reunión Pataya, Tailania, 25-28 de mayo de mayo, de 1998. [On line], (htt://www.fao.org). FERRATTO J.; Mondino MC.; Bouzo C.y Tonelli B. Manual del consumidor de frutas y hortalizas. En prensa. FITO, P.,CHIRALT, A. (2000). Vacumm impregnation of plant tissues, In: Design of minimal processing technologies for fruit and vegetables. Ed. S.M., Alzamora, M.S., Tapia, & A. López –Malo, Aspen Publishers, Inc. Maryland (pp. 189-205). GENINA, P. 2002. Deshidratación Osmótica: alternativa para la conservación de frutas tropicales. On line] Cinvestav (http://www.cinvestav.mx/publicaciones/avayper/sepocto2/DESHIDRATACIO N.PDF, 01 Dic. 2004). GOULARTE L. C. G. Martins, I. C. Morales-Aizpurua, M. T. Destro, B. D. G. M. Franco, D. M. Vizeu, B. W. Hutlzer, and M. Landgraf.(2004). Combination of minimal processing and irradiation to improve the microbiological safety of lettuce (Lactuca sativa, L.). Radiat. Phys. Chem. 71:155-159.

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24 INDICE Tópico

I

II

III

TEMÁTICA

Carátula Índice DATOS GENERALES (PROPUESTA TÉCNICA Nº 02) 1.1 Nombre del proyecto 1.2 Ubicación geográfica del proyecto 1.3 Periodo de ejecución del proyecto 1.4 Facultades que presentan el proyecto 1.5 Ejes temáticos prioritarios y líneas de investigación: 1.5.1 Eje temático 1.5.2 Línea de investigación PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2.1 Antecedentes del Problema 2.2 Definición del problema 2.3 Formulación del Problema 2.4 Justificación e Importancia 2.5 Limitaciones OBJETIVOS 3.1 Objetivo general 3.2 Objetivos específicos

Pág.Nº.

i 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4

IV

MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL 4.1 Antecedentes de la investigación 4.2 Definición de términos 4.3 Bases teóricas 4.4 Hipótesis 4.5 Sistema de variables 4.6 Escala de medición

5 5 9 11 15 15 15

V

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 5.1 Tipo de investigación. 5.2 Nivel de investigación 5.3 Diseño de investigación 5.4 Cobertura de Investigación 5.5 Fuentes, técnicas e instrumentos de investigación 5.6 Procesamiento y presentación de datos 5.7 Análisis e interpretación de datos

15 15 15 16 16 16 19 19

VI

ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 6.1 Cronograma de actividades 6.2 Asignación de recursos 6.3 Presupuesto o costo del proyecto 6.4 Financiamiento REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

20 20 20 21 21 22

VII