Plan de Tesis_juan Carlos Ponce
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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
ESCUELA UNIVERSITARIA DE POSGRADO
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INDICE
Pag.
TITULO 03
AUTOR 03
LUGAR 03
I. DESCRIPCION DEL PROYECTO 04
1.1. Antecedentes 04
1.2. Problema 06
1.2.1. Descripción del problema 06
1.2.2. Formulación del problema 08
1.3. Objetivos 09
1.4. Justificación e importancia 09
1.4.1. Justificación de la investigación 09
1.4.2. Importancia de la investigación 11
II. MARCO TEORICO 12
1.1. Bases teóricas 12
1 1 1 V l i d l 12
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1.2.4. La deshidratación osmótica con pulsos de vacío 24
1.2.5. La calidad en los alimentos deshidratados 25
III. HIPOTESIS 26
IV. METODO 28
4.1. Fases o etapas 28
4.1.1. Determinación fisicoquímica del aguaymanto 28
4.1.2. Optimización de las variables en el osmodeshidratado 28
4.1.3. Determinación de la cinética de pérdida de agua-ganancia
de sólidos 29
4.1.3. Valoración de calidad 30
4.2. Tipo y nivel de investigación 31
4.3. Diseño de la investigación 314.4. Estrategia de prueba de hipótesis 33
4.5. Variables 33
4.6. Población 34
4.7. Muestra 34
4.8. Técnicas de investigación 34
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TITULO: “Efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en la obtención de
aguaymanto ( Physalis peruviana L.) osmodeshidratado de calidad
diferenciada”.
AUTOR: Juan Carlos PONCE RAMIREZ.
LUGAR: El presente trabajo de investigación se realizara en los siguientes
laboratorios: Laboratorio de Análisis de alimentos, laboratorio de
Tecnología de alimentos y Centro experimental de Jugos y Conservas de
la FIQM de la Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga.
Además se empleara el laboratorio Bromatología y Operaciones unitariasde la Universidad Hermilio Valdizan de Huánuco.
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I. DESCRIPCION DEL PROYECTO
1.1. ANTECEDENTES
Borda, C. y Caicedo, O. (2013). “Cambios en el contenido nutricional de la
uchuva (Physali s peruviana ) frente a osmodeshidratación como método de
conservación”, evaluó el cambio en el contenido nutricional del aguaymanto
( Physalis peruviana) después de ser sometido a osmodeshidratación en jarabe de
sacarosa de 80°Brix durante 48 horas al aguaymanto maduro escaldado y sin
escaldar. Luego se secaron a 50°C durante tres horas. En los productos se comparó
el contenido de humedad, grasa, fibra, proteína, ceniza y vitamina C frente al
aguaymanto fresco. El aspecto visual del aguaymanto fue igual en los dos
tratamientos. Los valores de p según ANOVA fueron 0,0001 para fibra, ceniza,
proteína y vitamina C y 0,0008 para grasa. Con excepción de las grasas, los valores
á b j f d ó l d hid ió ld d S ll ó
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CIEL*a*b*. La pulpa de mango se cortó en forma de cubitos, la mora y la uchuva
por mitades, las muestras se trataron con disoluciones de sacarosa de 25, 35, 45, 55
y 65 °brix a temperatura ambiente. Las diferentes frutas conservan mejor el color a
tiempos cortos, cuando se usa el tratamiento DO y a tiempos largos en el tratamiento
DOPV. Se observó que los tratamientos de deshidratación osmótica tienen una
influencia significativa en frutas cuya estructura es porosa (mango y uchuva),
mientras que en frutas sin espacios intercelulares, no hay un efecto notable (mora).
Arreola et al., (2007). Aplicación de vacío en la deshidratación osmótica de
higos (fi cus car ica ), aplicaron vacío en la deshidratación osmótica de higos ( ficus
carica), en este estudio se determinó los coeficientes de difusión efectivos y los
coeficientes de transferencia de masa para la humedad perdida y para los sólidos
ganados en el proceso de deshidratación osmótica de higos ( ficus carica), a tres
i d l ió ( ) d (
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condiciones de temperatura más favorables para un proceso de secado de uchuva
( Physalis peruviana L) con aire caliente, con deshidratación osmótica (DO) como
pre tratamiento, utilizando una solución de sacarosa de 70°Brix a 40 °C durante 16
horas. Se realiza un seguimiento de la degradación de β-caroteno con el tiempo y
la temperatura. En la fruta tratada con aire caliente a 60°C y pretratada con
deshidratación osmótica, se obtiene una pérdida total de β-caroteno del 98%. La
fruta tratada con aire caliente a 40 °C y sin deshidratación osmótica, presenta la
menor pérdida total de β-caroteno, la cual alcanza un 28%. Los tiempos de secado
para alcanzar una humedad de la fruta cercana a 2,5% base seca son de 7, 9 y 12
horas a 60, 50 y 40°C respectivamente, para las frutas tratadas sin deshidratación
osmótica. Para las frutas tratadas con DO, los tiempos de secado son de 4, 5 y 6
horas a 60, 50 y 40ºC respectivamente. La cinética de degradación encontrada es de
i d
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someter a procesos complementarios como el deshidratado con aire caliente (50°C
por 3 horas) que le darán mayor estabilidad hasta el punto de poderse mantener a
condiciones ambientales con un empaque adecuado; sin embargo todo el proceso
alcanza un tiempo de 9 horas, generando pérdidas de sus principales componentes.
Además de acuerdo al análisis realizado se puede afirmar que el aguaymanto tiene
una piel relativamente gruesa. Si la piel es muy gruesa y poco permeable no permite
una osmodeshidratación rápida, alcanzando un coeficiente de difusión bajo. En este
caso se puede retirar la cáscara o aplicarle un tratamiento de permeabilización. 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
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efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en la obtención de aguaymanto
( Physalis peruviana L.) osmodeshidratado de calidad diferenciada”. Esta
afirmación se base en la siguiente base teórica: “El ultrasonido de alta energía,
mejora los fenómenos de transferencia de masa y calor en el proceso de secado y
osmodeshidratado, debido a que la cavitación acústica y los efectos de
compresiones y expansiones inducidas por las ondas del sonido mantiene la
humedad dentro de los capilares del material, con lo que la humedad resulta más
fácil de eliminar” (Ulloa et al, 2013).
Así mismo: “Las bajas presiones hacen que el proceso de osmodeshidratado sea
más rápido en tanto la porosidad de la fruta sea mayor ” (Chaudhari et al., 1993).
1.2.2. Formulación del problema
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1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo general
Determinar el efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en la
obtención de aguaymanto ( Physalis peruviana L.) osmodeshidratado de
calidad diferenciada”.
1.3.2. Objetivos específicos
Optimizar los parámetros de ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo
que maximicen la calidad del aguaymanto osmodeshidratado.
Determinar el efecto del ultrasonido y pulsos de vacío en la cinética
de osmodeshidratación de la difusibilidad efectiva del aguaymanto
osmodeshidratado.
Evaluar el efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en la
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las hipótesis sino también a los resultados y su discusión. En este sentido,
consideramos que planteamos un modelo metodológico coherente que explicita la
relación del objeto de estudio con la teoría, los métodos y sus técnicas.
1.4.1.4. Social
El aguaymanto constituye un grupo de frutas indispensable para nuestra salud y
bienestar, especialmente por su aporte de fibra, vitaminas, minerales y sustancias
de acción antioxidante (vitamina C, vitamina E, β-caroteno, licopeno, luteína,
flavonoides, antocianinas, etc.), lo que hace que el aguaymanto osmodeshidratado
permitirá mejorar la salud y el bienestar de la sociedad.
Los aspectos antes mencionados están estrechamente relacionados con la búsqueda
de productos de alta calidad que conserven ciertas características naturales de los
alimentos.
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elementos responsables de la evolución de los procesos alimenticios establecidos o
del desarrollo de nuevos procesos.
1.4.3. Limitaciones de la investigación
Dentro de las limitaciones encontradas podemos indicar las siguientes:
- Las limitaciones del presente estudio están dadas por la existencia de
escasos estudios respecto a los procesos de osmodeshidratación utilizando
ultrasonido en aguaymanto, en parte debido al estado incipiente de
desarrollo tecnológico de esta fruta en el país.
- Adicionalmente, se tiene la limitación por la falta de expertos en el
desarrollo de tecnologías en osmodeshidratación de frutas en el Perú. La
mayoría de personas involucradas son conocedoras del tema general de
osmodeshidratación en su conjunto, mas no son expertos en aspectos
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lactonas como el 28 hidroxiwitanólido, witanólidos, physalinas, phygrina; y
flavonoides como el kempferol y glucósidos de quercetina, que han mostrado
actividad antioxidante y preventiva al daño peroxidativo en microsomas hepáticos
y hepatocitos (Wu et al, 2005).
2.1.2. ULTRASONIDO
La generación de ultrasonido (US) se fundamenta en la deformación elástica de
materiales ferro eléctricos, dentro de un campo eléctrico de alta frecuencia y es
causada por la mutua atracción de moléculas polarizadas en el campo (Raichel,
2000).
Para la polarización de las moléculas se debe transmitir una frecuencia alternante
mediante dos electrodos hasta el material ferro eléctrico. Después se obtiene la
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acelerar la transferencia de calor y de masa desde o hacia el alimento en operaciones
tales como la extracción o el secado (Chemat, et al., 2011).
Las aplicaciones del ultrasonido en alimentos, dependen del rango de frecuencia
del mismo, la que a su vez genera ultrasonido de alta o baja potencia.
El ultrasonido de baja energía (baja potencia, baja intensidad) tiene frecuencias
superiores a 100 khz a intensidades por debajo de 1 W.cm2, el cual puede utilizarse
para análisis no invasivos y monitoreo de diversos materiales alimenticios durante
su procesamiento y almacenamiento, para garantizar alta calidad e inocuidad.
El sonido se propaga a través de los materiales alimenticios como ondas mecánicas
que causan compresiones y descompresiones alternantes. La velocidad del
ultrasonido (v) está determinada por la densidad (ρ) y la elasticidad (E) del medio
de acuerdo a la ecuación de Newton-Laplace:
√
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El ultrasonido de alta energía (alta potencia, alta intensidad) utiliza intensidades
superiores a 1 w.cm2 a frecuencias entre 20 y 500 khz, las cuales son perjudiciales
e inducen efectos en las propiedades físicas, mecánicas o químicas bioquímicas de
los alimentos. Esos efectos son promisorios en el procesamiento, conservación e
inocuidad de alimentos (Ulloa, et al., 2013).
2.1.3. PULSOS DE VACÍO
El vacío acelera el intercambio del soluto hacia la matriz gracias a una forzada y
pronta penetración de la solución; esto es mayor-mente favorable para la extracción
del agua, como las moléculas del agua pueden migrar más fácilmente en los poros
intercelulares llenados con líquido, llevando niveles de pérdida de agua más altos.
(Jongen Wim, 2002).
Así mismo: “Las bajas presiones hacen que el proceso de osmodeshidratado sea
”
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autores, lo que le ocurre al producto cuando se sumerge en un líquido y se somete
a presiones sub atmosféricas es que el gas ocluido en los poros sufre una expansión
para equilibrarse con la presión impuesta al sistema, lo que implica por una parte,
un nivel de desgasificación de la estructura porosa del alimento, función de la
presión aplicada y, por otra, una penetración del líquido por capilaridad una vez
alcanzado el equilibrio de presiones en el sistema.
Posteriormente, cuando se instaura la presión atmosférica se crea un nuevo gradiente
de presiones que actúa como fuerza impulsora y que hace que los espacios
intercelulares o poros se llenen parcialmente de líquido. La entrada de disoluciónexterna en el tejido supone un aumento de la superficie de contacto sólido-líquido
dentro de los poros (espacios intercelulares) del producto, lo que contribuye al
incremento de las velocidades de transporte (Fito et al, 2001).
Ó Ó
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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.
La deshidratación osmótica consiste en la inmersión del alimento en una solución
osmótica de actividad de agua (Aw) inferior a la suya (hipertónica) (Genina, 2002),
lo que establece dos flujos en contra corriente (agua y soluto). Estos flujos se
detendrán al alcanzarse el equilibrio en el sistema (Awalimento = Awsolución) a un
tiempo determinado. El proceso promueve la liberación de agua del material
inmerso en la solución concentrada, mientras ocurre un ingreso simultáneo de
soluto externo. Los mecanismos envueltos en el proceso de osmodeshidratación del
tejido dependen de las estructuras tisulares (Atarés et al., 2002).
El proceso de deshidratación osmótica es frecuentemente aplicado para conservar
la calidad y estabilidad de frutas y hortalizas, sin tener pérdidas considerables en
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deshidratación, debido a la mayor movilidad de las moléculas y a la pérdida de
la selectividad de la membrana, la cual permite un mayor intercambio de agua
que sale de la fruta, pero también un mayor ingreso de solutos.
- La agitación del sistema fruta-solución osmótica: la agitación periódica del
sistema también favorece al aumento de la velocidad de deshidratación, ya que
evita que a medida que el proceso avanza la fruta se vaya rodeando de su propia
agua. Al estar rodeada de agua la fruta, la diferencia de concentraciones entre
la disolución osmótica y la pared celular se haría menor, con lo que disminuiría
la velocidad de salida de agua. Por lo tanto, la agitación permite la recirculación
constantemente por el entorno de la fruta.
- Relación fruta-disolución osmótica: si ésta es demasiado alta, la deshidratación
de la fruta puede conllevar cambios importantes en la concentración de la
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- PVOD: proceso de deshidratación osmótica a vacío por pulsos, donde la
presión atmosférica es restaurada una vez expulsado el gas del interior de
los poros en condición de vacío.
2.1.4.2. Aplicaciones de la osmodeshidratación
De acuerdo a los efectos observados en los procesos de deshidratación osmótica
con relación al contenido de sólidos en los frutos, no se considera que esta operación
constituya por sí misma un proceso de conservación, sino una etapa de pre
tratamiento en operaciones como son el secado o la congelación. A continuación se
resumen las posibles aplicaciones de la osmodeshidratacion como pre tratamiento
para operaciones de conservación y acabado de alimento (Genina, 2002).
Se dan al menos dos flujos principales simultáneos en contracorriente, debidos a
los gradientes de potencial químico del agua y de los solutos a un lado y otro de las
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- Aspecto fresco y traslucido en el alimento.
Durante el uso de presiones sub atmosféricas tiene lugar a un importante flujo de
agua desde la fruta hacia la solución, acompañado de migración simultánea y en
contracorriente de solutos desde la solución osmótica hacia el interior del tejido de
la fruta. Cuanto menor es la presión de trabajo mayor es la velocidad de perdida de
agua en comparación con el proceso a presión atmosférica a la misma temperatura.
La aplicación de pulsos de vacío, consiste en la aplicación de una presión reducida por
un corto periodo, seguido por la deshidratación osmótica sobre la presión atmosférica,
esto promueve la penetración de solutos en los poros por mecanismos hidrodinámicos,a través de un aumento del área de transferencia de masa de los alimentos (Vivanco et
al, 2004).
Torreggiani (1993), señala que la retención de volátiles durante el secado
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Debido a que la ósmosis puede realizarse a bajas temperaturas, la alteración
del color y sabor son mínimos.
El sabor “fresco” de productos como las frutas se mantiene mejor si éstas se
someten a deshidratación osmótica.
La reducción de la acidez por la salida de compuestos hacia la disolución
concentrada, mejora el sabor en frutas
La estructura de los alimentos se conserva más adecuadamente debido a que
la eliminación del agua se realiza sin cambio de estado.
El proceso de deshidratación osmótica protege de la pérdida de ciertos
nutrientes hidrosolubles como la vitamina C (Talens, 2002).
2.1.4.5. La deshidratación osmótica con pulso de vacío
Como se ha mencionado en anteriores apartados, la operación de deshidratación
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tiempo a presión atmosférica y no a vacío. Esto implica un abaratamiento en el
proceso industrial al utilizarse un equipo más sencillo y un ahorro de energía al no
tener que mantener las condiciones de vacío durante todo el proceso (Chiralt et al.,
2001).
2.1.5. Cinética de la deshidratación osmótica
La difusión de agua a través de las membranas celulares es el mecanismo de
transporte predominante en el proceso de deshidratación osmótica, sin embargo,
deben tenerse en cuenta también otros mecanismos difusionales y capilares que
ocurren de forma solapada en los espacios intercelulares o poros del tejido. Los
fenómenos capilares se incentivan cuando la presión del sistema es baja. Además
si se producen cambios de presión con relaciones de compresión elevadas, la
entrada de fase líquida externa en los espacios intercelulares puede jugar un papel
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Hoover (2000) define ultrasonido como una forma de energía que viaja en ondas de
sonido iguales o mayores a 20000 vibraciones por segundo; cualquier sonido con
frecuencia más allá de lo que el oído humano puede percibir (16 khz).
El ultrasonido puede definirse como las ondas acústicas inaudibles de una
frecuencia generalmente superior a los 20 kHz. Cuando el ultrasonido pasa a través
de un medio líquido, la interacción entre las ondas del ultrasonido, el líquido y el
gas disuelto conduce a un fenómeno de excitación conocido como cavitación
acústica, caracterizado por la generación y evolución de microburbujas en el medio
líquido.
2.2.2. Pulsos de vacío
Uno de los grandes retos de la ingeniería de alimentos en el campo de la
deshidratación osmótica es la búsqueda de mecanismos que aceleren la
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entero o en trozos, en disoluciones acuosas de alta concentración en solutos (azúcar
y/o sal fundamentalmente) (Martínez et al, 2003).
En consecuencia, el producto pierde agua y algunos solutos solubles, gana sólidos
solubles externos, se encoge, se deforma y reduce su volumen (Spiazzi y
Mascheroni, 1997). Se ha comprobado que la velocidad a la que sale el agua del
alimento hacia la disolución concentrada, es mayor que la entrada de los sólidos
solubles hacia el interior de la pieza.
La deshidratación osmótica es una técnica que aplicada a frutas y/o verduras
permite reducir su contenido de humedad (hasta un 50-60% en base húmeda) e
incrementar el contenido de sólidos solubles. Si bien el producto obtenido no es
estable para su conservación, su composición química permite obtener, después de
un secado con aire caliente una congelación, un producto final de buena calidad
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efecto de la estructura del alimento en la transferencia de masa (Fito y Chiralt,
1995).
2.2.5. La calidad en los alimentos deshidratados
La calidad, en términos generales, es un concepto abstracto, de difícil definición,
donde el consumidor se constituye en el principal elemento para su evaluación. Para
el consumidor, algunos de los atributos fundamentales de la calidad de cualquier
alimento son la ausencia de defectos, la textura, el aroma, el valor nutritivo, el
aspecto, que incluye tamaño, color y forma.
Al deshidratar los alimentos, se producen cambios físicos y químicos que influyen
en la calidad final, por lo que la producción de cualquier alimento deshidratado no
sólo pasa por optimizar la operación en sí, en términos de volumen de producción
o coste, sino que además es requisito fundamental ofrecer productos que satisfagan
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El contenido de carotenos totales se afecta por acidificación y tratamientos
térmicos suaves sólo moderadamente.
Por otra parte, la utilización de la deshidratación osmótica como pretratamiento
antes de un proceso de secado, además de disminuir el consumo energético
reduciendo el tiempo de secado, puede llegar a mejorar la calidad sensorial y
nutricional del producto final. La pre concentración que tuvo lugar durante la
deshidratación osmótica limita el daño causado por la elevadas temperaturas,
mejora la calidad textural, la retención de vitaminas, el mantenimiento de sabor y
aroma y estabiliza el color (Krokida et al., 2000; Riva et al., 2001).
El color es un importante factor de aceptación de los productos por los
consumidores debido a la correlación visual directa entre el frescor y el sabor. Junto
con el mejoramiento de la textura la incorporación de solutos durante la
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HS1: Mediante la optimización de los parámetros de ultrasonido, pulsos de
vacío y tiempo se podrá maximizar la calidad del aguaymanto
osmodeshidratado.
HS2: Es posible determinar el efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y
tiempo en la cinética de osmodeshidratación de la difusibilidad efectiva del
aguaymanto osmodeshidratado.
HS3: El ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo afectan la aceptación sensorial
del aguaymanto osmodeshidratado.
3.3. Variables e indicadores
Las variables se indicadores se observan en la tabla 3.1.
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Variable
independiente
Definición IndicadorInstrumento de
mediciónX1=Potencia deultrasonido.
Son ondas mecánicas, es decir noionizantes, cuya frecuencia está porencima del umbral de audicióndel oído humano
Potencia (watts)Equipo deultrasonido
X2 = Pulso de vacío.Se refiere a cierto espacio lleno congases a una presión total menor que la presión atmosférica
Presión (Kpa) Manómetro
X3 = Tiempo.Período determinado durante el que serealiza una acción o tratamiento.
minutos Cronometro
IV. METODO
4.1. FASES O ETAPAS
Se realizara de acuerdo a las siguientes fases o etapas:
4.1.1. Determinación fisicoquímica del aguaymanto
Los métodos analíticos utilizados para la determinación fisicoquímica de la baya
de aguaymanto ( Physalis peruviana L) variedad común, serán realizados de
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Para el estudio de la optimización se procederá en primer lugar a realizar la
osmodeshidratación de los frutos de aguaymanto, según los tratamientos indicados
en el cuadro 4.2, para los tratamientos de ultrasonido se tomaran muestras de 500 g
de bayas de aguaymanto fresco en vasos de precipitado de 1000 mL de capacidad
y sometidos de manera independiente a tratamientos con ultrasonido a diferentes
potencias con diferentes tiempos. La sonicación se realizara en un baño de
ultrasonido de multifrecuencia marca ELMA, TI-H-40 con capacidad para 25 litros.
El tratamiento osmótico con pulsos de vacío consistirá en la inmersión de las bayas
de aguaymanto sonificadas en una solución de sacarosa a 65 °Brix a diferentes
presiones de vacío y diferentes tiempos (Ver cuadro 4.2). Después de los
tratamientos, las frutas fueron drenadas por aproximadamente 5 minutos en un
escurridor y levemente secadas con papel absorbente para retirar el exceso de
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Donde: TSo son los sólidos totales iniciales de la muestra; TSt son los sólidos
totales presentes en la muestra a tiempo t; Wo es la masa inicial de muestra; Wt es
la masa de muestra a tiempo t.
4.1.4. Valoración de calidad
Posteriormente se determinó el efecto de las variables estudiadas en la valoración
de la calidad.
a) Análisis proximal
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(Gardner-colorgard System) en la prueba de reflectancia a las muestras frescas y
tratadas térmicamente. Las mediciones se realizaron por triplicado y con los
valores obtenidos se calculó la diferencia neta de color (∆E), el tono (hue, H) y la
pureza (chroma, C) del color en cada uno de los purés a partir de las siguientes
formulas (Jiménez y Gutiérrez, 2001):
000 ()() L Lbbaa E (2)
a
b H
1tan (3)
22baC (4)
Donde:
a0, b0 y L0: son los valores de referencia del producto al tiempo cero del tratamiento
térmico.
c) Evaluación sensorial
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Se utilizará el diseño experimental de compuesto central rotable, que consiste de un
diseño factorial completo con tres variables independientes (Potencia de
ultrasonido, presión de vacío y tiempo), evaluadas en dos niveles (- y +), con puntos
axiales (-α y +α) y con 03 puntos centrales (nivel 0), totalizando 17 experimentos.
La Tabla 4.2 muestra las variables dependientes del diseño que son Color (escala
de Hunter), contenido de vitamina C (mg/100g), Carotenos totales (μg/g expresado
en licopeno) y aceptabilidad general (Escala hedónica).
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La siguiente expresión expone el modelo sobre el cual se sustenta el método.
Y = βo + β1X1 + β2X2 + β3X3 + β11X21+ β22X2
2+ β33X23 + β12X1 X2+ β13X1 X3 + β23X2 X3+E
Donde:
= Coeficiente de regresión del efecto principal del factor i.
= Coeficiente de regresión de la interacción entre los factores i y j.
= Factores controlables del proceso.
= Variable dependiente.
Las técnicas estadísticas a utilizarse serán:
Los experimentos a realizar a lo largo de la investigación serán realizados por
triplicados, el estudio de la significación de los diferentes efectos y de sus posibles
interacciones se realizara mediante un análisis de la varianza (ANOVA) y prueba
de Tukey para un nivel de significancia (α) de 0.05. Para ello se utilizó el software
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H1: “Al menos uno de los factores de ultrasonido y pulsos de vacío tienen
efecto en la obtención de aguaymanto ( Physalis peruviana L.)
osmodeshidratado de calidad diferenciada”.
H1: al menos un ≠ 0
4.5. VARIABLES
Dentro de las variables a usar en el estudio se muestran en la tabla 4.3.
Tabla 4.3. Variables e indicadores.
VARIABLE DEPENDIENTE INDICADORYijk1 = Color Escala de hunterYijk2 = Conc. Vit. C mgAc.asc./ 100 g muestra.Yijk3 = Conc. Carotenos totales mg carotenos tot./ 100 g muestraYijk4 = Aceptabilidad Escala hedónica
VARIABLE INDEPENDIENTE INDICADOR
X1 = Potencia de ultrasonido. watts (watts)
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a) Técnicas de investigación documental
Se utilizara fichas de lectura el cual permitirá registrar aspectos esenciales de los
materiales leídos y ordenada sistemáticamente que sirvieron de valiosa fuente para
elaborar el marco teórico.
b) La observación de laboratorio:
La caracterización fisicoquímica donde se determinará su composición proximal,
de acuerdo a las recomendaciones de la (AOAC, 1990).
Para la investigación se observara el efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo
en el proceso de osmodeshidratado del aguaymanto en el Color (Jiménez yGutiérrez, 2001), contenido de carotenos totales (μg/g expresado en licopeno)
metodología sugerida por (Camargo, 2005) y ácido ascórbico (método
espectrofotométrico de la AOAC, 1995).
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- Cuadro de apuntes
- Reporte de análisis físico químico e instrumental.
- Cámara fotográfica y de video
4.8. PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE DATOS
El procesamiento y análisis de datos se realizará utilizando el software Microsoft
Office 2013 con sus programas: de texto Word, de cálculos Excel y otros del
paquete. De acuerdo al diseño de investigación la presentación de los resultados se
realizaran en cuadros y figuras según corresponda.
Para el procesamiento de los datos estadísticos de los experimentos se realizara el
análisis de optimización, análisis de varianza y prueba de Tukey con el programa
Statgraphics plus 5.1®.y el software estadístico SPSS® versión 22, de esta manera
se podrá interpretar y discutir los resultados. Las diferencias se consideraron
estadísticamente significativas, cuando el valor de p fue <0,05.
V. CRONOGRAMA
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3.2. Sustentación del informe de tesis. X X X
VI. PRESUPUESTOS
El Proyecto de tesis doctoral será autofinanciado por el propio tesista, así como será
auspiciado por el Instituto de Investigación de la Universidad Nacional de San
Cristóbal de Huamanga.
Tabla 6.1: Presupuesto estimado de ejecución de la tesis doctoral
2.00 BIENES (S/.)
2.05 Materias primas 1850.0
2.09 Materiales de laboratorio 2500.0
2.10 Reactivos 1000.0
3.00 SERVICIOS
3.01 Pasajes y viáticos 2500.0
3.09 Embalaje, flete y almacenamiento 800.0
3.10 Instalación y adecuación 1800.0
3.12 Mantenimiento 700.0
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Barat, J.M. (1998). Desarrollo de un modelo de la deshidratación osmótica como
operación básica. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia.España.
Barbosa-Canovas, G., (2000). Deshidratación de alimentos. Acribia. España.
Benavides, P., Cuasqui, A. (2008). “Estudio del comportamiento poscosecha de la
uvilla (Physalis Peruviana L.) sin capuchón”. Tesis de Ingeniería
Agroindustrial. Ecuador: Universidad Técnica del Norte. 196 págs.
Bilbao, C. (2002). Estudio del secado combinado aire-microondas en manzana
Granny Smith. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia.
Borda, C., Caicedo, O. (2013). Cambios en el contenido nutricional de la uchuva
( Physalis peruviana) frente a osmodeshidratación como método de
conservación”. Medellín: Perspectivas en nutrición humana. Vol 15. N°2.
2013.Camargo G. 2005. Novas tecnologias e pré-tratamentos: tomate seco embalado a
vácuo. Tesis para obtenção do título de Doutor em Tecnologia de Alimentos.
Universidade Estadual de Campinas. Brasil.
Castello M., (2007). “Efecto de las condiciones de operación en los cambios
fisicoquímicos y fisiológicos de frutas mínimamente procesadas por
8/16/2019 Plan de Tesis_juan Carlos Ponce
http://slidepdf.com/reader/full/plan-de-tesisjuan-carlos-ponce 40/42
Florez J., Giraldo G., Duque A., (2008). Isotermas de sorción modeladas a partir
de la determinación de la humedad y la a en trozos de frutas tropicales. Rev.invest. univ. quindio (18): 81-86. Armenia – Colombia.
Fito, P. (1994). Modelling of vacuum osmotic dehydration of food. Journal of Food
Engineering, 22, 313-328.
Fito, P.; Chiralt, A. (1995). An update on vacuum osmotic dehydratation. En: Food
preservation by moisture control: Fundamentals and applications. Ed: G. V.
Barbosa-Cánovas and Weltichaves. Technomic publishing company, Inc.
Lancaster. Pp 351-372.
Fito, P. Andrés, A. Barát, J. Abors, A. (2001). Introducción al secado de alimentos
por aire caliente. Editorial Universidad Politécnica de Valencia.
Genina, P. (2002). Deshidratación osmótica: alternativa para conservación de
frutas tropicales. Avance y Perspectiva, 21, 321-324.Gilabert, E.J. (1992). Medida de color. Servicio de publicaciones de la Universidad
Politécnica de Valencia.
Jarén, C. (2005). Perfil del consumidor de frutas, hábitos y tendencia. Fruticultura
Professional, 149, 72-78.
Jiménez, A. y Gutiérrez, G. (2001). Color. Métodos para medir propiedades físicas
8/16/2019 Plan de Tesis_juan Carlos Ponce
http://slidepdf.com/reader/full/plan-de-tesisjuan-carlos-ponce 41/42
Raichel, D.R. (2000).The science and applications of acoustics. Edit series. Robert
T.Beyer. Springer--‐Verlag.New York InC. pp. 418.Riva, M.; Cortellino, G.; Maestrelli, A.; Torreggiani, D. (2001) Structure collapse
and colour changes in osmo-air dehydrated peach cubes. Food Science and
Biotechnology, 10(6): 598-601.
Spiazzi, E.; Mascheroni, R. (1997). Mass transfer model for osmotic dehydration
of fruits and vegetables. Development of thesimulationmodel. Journal of
Food Engineering, 34, 387-410.
Talens, P. (2002). Tratamientos Osmóticos en la Crioprotección de Fresa y Kiwi.
Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia. España.
Torreggiani, D. (1993). Osmotic dehydration in fruit and vegetable processing.
FoodResearch International, 26, 59-68.
Ulloa J., Ramírez J., Ulloa B., (2013). Ultrasonido: aplicaciones en el campo de losalimentos. Año 4, No. 14, Julio - septiembre 2013.
Velezmoro, J. (2004). Perfil de Mercado el aguaymanto. Cajamarca: Universidad
del pacifico. 28 págs.
Wu SJ, Ng LT, Huang YM, Lin DL, Wang SS, Huang SN, et al. (2005).
Antioxidant activities of physalis peruviana. Biol Pharm Bull. 2005; 28:963-
8/16/2019 Plan de Tesis_juan Carlos Ponce
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ANEXOSMATRIZ DE CONSISTENCIA
“Efecto del ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en la obtención de aguaymanto ( Physalis peruviana L.) osmodeshidratado de calidad diferenciada”.
PROBLEMAS OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES INDICADORES METODOLOGÍA
PROBLEMA GENERAL
¿Qué efecto tiene el ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en laobtención de aguaymanto( Physalis peruviana L.)osmodeshidratado de calidaddiferenciada”.
PROBLEMAS ESPECÍFICOS
¿Se podrá optimar los parámetrosde ultrasonido, pulsos de vacío ytiempo que maximicen la calidaddel aguaymantoosmodeshidratado?
¿Se podrá determinar el efecto delultrasonido y pulsos de vacío enla cinética de osmodeshidrataciónde la difusibilidad efectiva delaguaymanto osmodeshidratado?
¿Cómo afecta el ultrasonido, pulsos de vacío y tiempo en laaceptación sensorial delaguaymanto osmodeshidratado?
OBJETIVO GENERAL
Determinar el efecto delultrasonido, pulsos de vacío ytiempo en la obtención deaguaymanto ( Physalis peruviana
L.) osmodeshidratado de calidaddiferenciada”.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Optimizar los parámetros deultrasonido, pulsos de vacíoy tiempo que maximicen lacalidad del aguaymantoosmodeshidratado.
Determinar el efecto delultrasonido y pulsos de vacíoen la cinética deosmodeshidratación de ladifusibilidad efectiva delaguaymantoosmodeshidratado.
Evaluar el efecto delultrasonido, pulsos de vacíoy tiempo en la aceptaciónsensorial del aguaymantoosmodeshidratado.
HIP TESIS GENERAL
HS: El ultrasonido, pulsos de vacíoy tiempo tienen efecto en laobtención de aguaymanto ( Physalis
peruviana L.) osmodeshidratado decalidad diferenciada”.
HIPÓTESIS SECUNDARIAS
HS: Es posible optimizar los parámetros de ultrasonido, pulsosde vacío y tiempo que maximicen lacalidad del aguaymantoosmodeshidratado.
HS: El ultrasonido y pulsos devacío tendrá efecto en la cinética deosmodeshidratación de ladifusibilidad efectiva delaguaymanto osmodeshidratado.
HS: El ultrasonido, pulsos de vacíoy tiempo tienen efecto en laaceptación sensorial del aguaymantoosmodeshidratado.
α ≈ 0.05
VARIABLE INDEPENDIENTE
X1 = Potencia de ultrasonido.X2 = Pulso de vacío.X3 = Tiempo.
VARIABLE DEPENDIENTE
Y = Calidad diferenciada
INDICADORES VI
X1 = Watts (250 -1000 W)X2 = Mbar (10-100 Kpa)X3 = minutos (5 - 10min)
INDICADORES VD
Y1 = Color (Escala de colorímetro).Y2= mgAc.asc. / 100 g muestra.Y3= mg carotenos tot.. / 100 g muestra.Y4= Aceptabilidad (Escala hedónica)
Tipo de investigaciónInvestigación aplicada
Nivel de investigaciónExperimental explicativo
MétodoCientífico (Experimental,hipotetico, deductivo,cualitativo cuantitativo).
DiseñoExperimental
MuestreoMuestra aguaymantoosmodeshidratado
TécnicasObservaciónExperimentación
InstrumentosEquipos de vacío.Equipo de ultrasonido.Materiales de laboratorio.Reactivos de laboratorio.