Determinación de las propiedades termofísicas de papa (Solanum tuberosum) nativa var. Aceituna deshidratada osmóticamente procedente de la provincia de Otuzco –

departamento La Libertad.

Determination of thermophysical properties and freezing curve of potato (Solanum tuberosum) native var. osmotically dehydrated olives from the province of Otuzco -

La Libertad department.

Salazar palma Angel1, Vargas Uriol Yordin1, Yupanqui Cruz Jhon1, Zavaleta Castillo Alexis 1. Arteaga Miñano, Hubert2

(1) Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agropecuarias

Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n, Ciudad Universitaria, Trujillo. Perú.

(2)Docente

RESUMEN

El presente estudio tiene como finalidad determinar las propiedades termofiscas de la papa variedad “Aceituna” aplicando como pre-tratamiento el deshidratado osmotico (20% NaCl P/P)), para lo cual se realizaron previos analisis para detrminar la forma ideal de congelacion, se experimento con tres tipos de presentacion (rodaja, cubo y juliana) teniendo como parametro de evaluacion el pardeamiento enzimatico. Se determino que la mejor presentacion la obtuvo el cubo, presentando caracteristicas mas favorables para nuestros objetivos finales. Tomando como referncia la presentacion del cubo, se determinaron la siguientes propiedades: densidad,humedad, conductividad termiva, calor especifico y curva de congelacion. La densidad de la papa fresca y deshidratada fue de 1064 y 1248 Kg/m3 respectivamente , la humedad es de 80.323 en fresco a 65.473 % en deshidratado , la contidaductividad termica fue de 0.875y 0.812 W/m.K para papa fresca y osmodeshidratada respectivamente, el calor especifico encontrado fue de 3.033y 2.730 KJ/Kg.K, mientras que la temperatura de inicio de congelacion en la curva de congelacion para papa fresca y OD fue de -0.8 y -13.3 °C respectivamente. Para determinar el tiempo de congelacion de la papa de utilizaron los modelos de planck, nagaoka y pham , siendo el modelos de pham el mas eficiente.

Palabras clave: Papa, densidad, humedad, deshidratación osmótica, conductividad termica, calor específico, curva de congelacion.

ABSTRACT

This study aims to determine the properties termofiscas potato variety "Olive" as pre-treatment using osmotic dehydration (20% NaCl w / w)), for which previous analyzes were performed to detrminar the ideal way to freezing, I will experiment with three types of presentation (slice, cube and julienne) having as parameter to evaluate the enzymatic browning. It was determined that the best presentation was obtained by the bucket, showing more favorable characteristics for our ultimate goals. density, moisture, termiva conductivity, specific heat and freezing curve: Taking as named by presentation of the cube, the following properties are detrminaron. 19.68% to 34.53 on fresh deshidtado.

The density of fresh and dried potatoes was 1064 and 1248 kg / m3 respectively, the humidity is 19.68% to 34.53 on fresh deshidtado, thermal 0.875y contidaductividad was 0.812 W / mK for fresh potatoes and osmodeshidratada respectively, the specific heat was found 3.033y 2,730 KJ / kg.K, while the starting temperature of freezing in the freezing curve for fresh potatoes and OD was -0.9 and -13.3 ° C respectively

To determine the time congelación de potato modelso used the Planck nagaoka and Pham, Pham models being the most efisiente.

Keywords: potato, density, moisture, osmotic dehydration, thermal conductivity, specific heat, freezing curve.

1. INTRODUCCIÓN

La importancia de las propiedades termofísicas de los alimentos en los procesos térmicos es evidente ya que ellas determinan la velocidad de transferencia de calor en el interior del producto. Así, en los procesos térmicos de calentamiento y enfriamiento se ha establecido que las propiedades primarias comprenden: la conductividad térmica, el calor específico y la densidad. Otra propiedad de interés constituye: la entalpía (ASHRAE, 1977; 1990).

Los tubérculos son alimentos vegetales que tienen gran cantidad de agua, hidratos de carbono asimilables, celulosa, escasa proporción de materias albuminoides y sales minerales en la proporción normal, siendo los de mayor interés alimenticio: la papa y la yuca (Alberti, 1971; Mostacero y Araujo, 1992). En el ránking mundial, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), en el año 2012, el Perú se posicionó en el décimo octavo lugar, por encima de Brasil (Banco Central de reserva del Perú). La papa es un cultivo que tiene una gran variedad en nuestro país, ya que poseemos 91 de las 200 especies que crecen en forma silvestre en nuestro continente; gracias a ello tenemos un promedio aceptable a nivel internacional que ha venido creciendo exitosamente en los últimos años. Esto motiva a las industrias

exportadoras de este producto la búsqueda de métodos de conservación, ya que los viajes de exportación son largos y acarrean mucho tiempo y en este transcurso la papa puede sufrir cambios no beneficiosos al llegar.Según estudios realizados nos dicen que Una deshidratación parcial previa como la deshidratación osmótica logra disminuir la cantidad de agua que se solidificara en el proceso de congelación. Esto conduce a un menor daño ahorro de energía por menor carga térmica y una mayor facilidad en el manejo de los productos debido a un menor volumen de producto, ahorro en el uso de embalajes, disminución del espacio requerido en almacenes y vehículos de transporte (Garrote et al., 1989; Forni et al., 1990; Torregiani, 1993; Robbers et al., 1997; Spiazzi et al. 1998, Marani et al., 2007).Otros estudios también afirman que la velocidad de congelación determina la distribución de los cristales en los tejidos. Cuando la congelación es lenta, los primeros cristales que se forman son grandes y aparecen principalmente en el exterior de las células. Esto puede provocar compresión mecánica aplastando las células. En la congelación rápida aparecen muchos pequeños cristales tanto en el interior como en el exterior de las células y el tejido es menos dañado.Asimismo en un alimento, la interacción del agua con los solutos presentes produce la depresión del punto inicial de congelación. Además, la cristalización del hielo ocasiona una progresiva concentración de la solución que permanece no congelada. Por consiguiente, a medida que más hielo se forma, aumenta la concentración en sólidos de la solución no congelada y su viscosidad y se reduce, por lo tanto, su punto de congelación. La meseta de cambio de estado que se presenta en la típica curva de solidificación del agua se ve perturbada y aparece en su lugar una zona con el descenso progresivo del punto de congelación, en realidad se observa una pseudo meseta.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 Materiales

Se utilizó como producto la papa aceituna, cloruro de sodio (sal), para el análisis experimental se hiso uso de probeta graduada, pipetas volumétricas, vasos de precipitación, placas Petri, matraces de Erlenmeyer, matraz aforado, vernier (precisión 1 mm), balanza analítica (Sartorius Modelo: cpa2245. Cáp. Máxima. 220 g. Precisión: 0.0001g) congeladora (COLDEX modelo CH 10P color blanco freq. 50-60 Hz), termistores (modelo BATT.006P 9V No. 201309084)

2.2. Metodología

2.2.1. Descripción de procesos:

2.2.1.1 Determinación del corte de papa a trabajar

Se seleccionaron 3 tipos de corte o presentación: corte juliana, cubos y corte snack.

Se deshidrató osmóticamente los 3 tipos de corte muestras utilizando NaCl al 5% y 10 % por 4 horas, obteniendo mejores resultados la muestra de papa en cubos.

Muestra 1. Papa fresca (sin pre tratamiento)

Muestra 2. Deshidratación osmótica

Figura 1. Flujograma para la deshidratación osmótica de papa (Solanum tuberosum)

2.2.1.2 Determinación de la densidad de papa osmodeshidratada y fresca

Se determinó mediante el principio de Arquímedes o método de empuje.

2.2.1.3 Determinación de conductividad térmica

Se determinó mediante el método de flujo de calor longitudinal (Mohsenin, 1980)

2.2.1.4 Determinación del calor especifico de papa fresca y deshidratada

Se determinó mediante el método de mezclas (Mohsenin, 1980)

Concentración salina:20%Temperatura:25-50 °C

EXTRACION, LAVADO Y

ESCURRIDO

EXTRACION, LAVADO Y

ESCURRIDO

INMERCION EN SOLUCION

CORTADO

LAVADO

SELECION Y CLASIFICACION

PAPA DESHIDRATA

DA

RECEPCION

Tiempo :

4 horas

2.2.1.5 Determinación de humedad papa fresca y deshidratada

Se determinó mediante el método de Método desecación por estufa (Nollet, 1996)

2.2.1.6 Determinación de la difusividad térmica

Se determinó mediante el método indirecto de predicción

2.2.1.7 Determinación del tiempo de congelación

Se determinó mediante los modelos de Plank (1913), Nagaoka (1955) y Pham (1986)

3. RESULTADOS Y DISCUSIONES

Tabla 1. Propiedades termo físicas de la papa.

Productoρ

Kg/m3

K(W/m K)

Ce (J/Kg K) H (%)Solidos totales

α (m2/s)Tc

(°C)

Papa fresca

1065 0.875 3033.136±31.914 80.322±2.255 19.677 2.710*10−7 -0.8

Papa DO 1248 0.812 2730.982±112.291 65.473±2.254 34.527 2.382*10−7 -13.3

3.1 MODELAMIENTO

Indudablemente, el cálculo de tiempos de calentamiento y enfriamiento requiere del conocimiento de las propiedades termofísicas del producto en el rango de temperaturas de trabajo. Aunque en este rango las propiedades térmicas son más fáciles de determinar experimentalmente, su uso es limitado ya que las propiedades del producto pueden cambiar debido a las variaciones de los parámetros, tales como composición y temperatura. Por esta razón, es necesario el desarrollo de modelos teóricos para la predicción de las propiedades termofísicas.

3.1.1 PLANK

Fórmula de Plank

La fórmula de Plank es una de las más frecuentemente usadas debido a su simplicidad. Se obtiene mediante solución de una ecuación de balance de calor, bajo las siguientes asunciones:

1) El alimento está inicialmente en su punto de congelación pero no congelado.2) Las propiedades termofísicas como conductividad térmica, calor específico son

constantes en estado no congelado y cambian a otro valor constante, la densidad no cambia.

3) Hay constante remoción de calor latente a temperatura constante y única.4) La transferencia de calor por conducción ocurre lentamente y ocurre en condiciones

pseudo-estables.5) Temperatura de congelación constante.6) El frente de congelación mantiene forma similar a la del alimento.

Examínese el siguiente esquema y balance de calor para una placa infinita:

La ecuación (1) representa la velocidad de transferencia de calor por convección, la ecuación (2) la velocidad de transferencia de calor por conducción, la (3) representa el calor latente de cristalización que es el que se transfiere por los mecanismos representados por (1) y (2); la ecuación (4) combina los mecanismos de transferencia por

convección y por conducción:

q h A (Ts – T1) (1) q T f T 1 ) (4) q K A (Tf - Ts) (2) x + 1 x K h

q A dx (3) dt

Dónde: q es la velocidad de transferencia de calor, h es el coeficiente de transferencia de calor por convección, A el área de la superficie de transferencia de calor, Ts la temperatura de la superficie, T1 la temperatura del medio envolvente, K el coeficiente de conductividad térmica, Tf la temperatura de congelación, x el espesor de la capa congelada, la densidad del producto, el calor latente de cristalización, a el espesor de la placa y t el tiempo.

(4) (3) t a/2

(Tf T1) dt x + 1) dx o o K h

tF (Tf T1) a 2 + a h

tF a 2 + a (5) donde tF es el tiempo de congelación

(Tf T1) h

En el caso de un cilindro:

tF b 2 + b (6)(Tf T1) h

Pero: b a/2

tF a 2 + a (Tf T1) h

La ecuación generalizada es:

tF Ra 2 + Pa (8) (Tf T1) h

Dónde:a diámetro de esfera o cilindro o espesor de placa

Placa infinita Cilindro infinito

EsferaAmbas superficies

expuestasUna superficie

aisladaP 1/2 1 1/4 1/6R 1/8 1/2 1/16 1/24

3.1.2 NAHAOKA

Fórmula de Nagaoka

Esta fórmula fue desarrollada para la congelación de pescado fresco en congelador de ráfaga de aire frío. Incorpora factores empíricos que consideran el calor sensible por encima y por debajo del punto inicial de congelación, pero asume que todo el calor latente se elimina a temperatura constante, TF. Adicionalmente, establece la temperatura final deseada en el producto, T; y ajusta el valor del calor latente de fusión, según la composición de agua del producto.

tF=ΔH ' ρ

T f −T1[ Ra2

K+ Pa

h ] (9 )

Donde:= entalpía del producto congelándose ρ = densidad del producto alimenticioTf = temperatura inicial de congelaciónT1 = temperatura del medio envolventeTi = temperatura inicial c1 = calor específico del producto no congelado calor latente de fusión c2 = calor específico del producto congelado T = temperatura final de congelación deseada para el producto.

3.1.3 PHAN

Pham (1986) ha sugerido un método para predecir el tiempo de congelación y el de descongelación de alimentos. Este método puede usarse para objetos finitos e irregulares aproximándolos a un elipsoide. Otra ventaja de este método es que es fácil de usar, y da resultados razonablemente precisos. Seguidamente se usará este método para predecir el tiempo de congelación de una lámina infinita unidimensional para a continuación considerar objetos con otras formas. En el desarrollo del método se plantean las siguientes suposiciones;

- Las condiciones en el ambiente son constantes.

- La temperatura inicial, 7], es constante.

- El valor de la temperatura final, Tc, está fijado.

- El coeficiente de transmisión de calor por convección en la superficie del objeto se describe mediante la ley de enfriamiento de Newton.

Considérese un diagrama de congelación, tal y como se muestra en la Figura Se usará la temperatura media de congelación, Tfm, para dividir el diagrama en dos partes: la primera, que corresponde al periodo de enfriamiento con el cambio de fase de una parte del producto, y la segunda, que comprende el cambio de fase y el periodo posterior de post

enfriamiento. Usando datos experimentales obtenidos a partir de la congelación de una amplia variedad de alimentos. Pham obtuvo la siguiente ecuación para Tfm,

T fm=1,8+0,263 T c+0,105 Ta (7.8)

Donde Tc es la temperatura final en el centro (°C), y Ta es la temperatura del medio de congelación La ecuación (7.8) es una relación empírica que es válida para la mayor parte de los materiales biológicos con alto contenido en agua. Esta ecuación es la única con base empírica que se usa en el método de Pham. El tiempo de congelación de cualquier objeto sencillo geométricamente se calcula a partir de la siguiente ecuación:

t=dc

Ef H (∆ H 1∆ T 1

+∆ H 2∆ T 2 )[1+N Bi

2 ] (7.9)

Donde dc es la dimensión característica, que es o bien la distancia más corta hasta el centro, o bien el radio (m), h es el coeficiente de transmisión de calor por convección (W/[m2 °C]), Ef es el factor de forma, una dimensión de transmisión de calor equivalente. Ef = 1 para una lámina infinita, Ef= 2 para un cilindro infinito, y Ef = 3 para una esfera. Las otras variables que aparecen en la ecuación (7.9) son las siguientes.∆ H 1 Es el cambio entálpico volumétrico (J/m3) durante el periodo de enfriamiento, que se obtiene como

∆ H 1=paca(Ti−Tjm) (7.10)

Donde ca es el calor específico del material no congelado (kJ/[kg K]), y 7) es la temperatura inicial del material (°C).∆ H 2 es el cambio entálpico volumétrico (J/m3) durante el cambio de fase y el periodo de postenfriamiento, y se obtiene a partir de la siguiente expresión:

∆ H 2=pf ¿¿ (7.11)

Donde cf es el calor específico del material congelado (kJ/(kg K)), Lf es el calor latente de fusión del alimento (kJ/kg), y pf es la densidad del alimento congelado. Los gradientes de temperatura ∆ T 1 y ∆ T 2 se obtienen a partir de las siguientes ecuaciones:

∆ T 1=(Ti+Tfm2 )−Ta (7.12)

∆ T 2=Tfm−Ta (7.13)

El procedimiento de Pham requiere calcular previamente los parámetros que aparecen en las ecuaciones (7.8), (7.10) y (7.13) para posteriormente sustituirlos en la ecuación (7.9) para obtener el tiempo de congelación. Nótese que, dependiendo del valor de E{, la ecuación es aplicable a una lámina infinita, un cilindro infinito o una esfera.

3.2 PROPIEDADES TERMOFISICAS

Tabla 2. Tiempos de congelación

producto Plank (min) Nagaoka (min) Pham (min)Papa en fresco 38.975 72.124 37.392

Papa deshidratada 61.602 134.038 28.982

3.3 CURVAS DE CONGELACION

0 50 100 150 200 250 300

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

CURVAS DE CONGELACION

T° papa fresca

T° papa deshidratada

Tiempo

Tem

pera

tura

GRAFICO 1. Curva de congelación de papa var. Aceituna fresca y osmodeshidratada

Según reporta (ASHRAE, 1990.) la temperatura de inicio de congelación del principal cultivo de papa es de -0.6 ° C .Esto se pudo corroborar con nuestros resultados que indican -0.8 °C como temperatura de inicio de congelación de la papa.

A mayor cantidad de solutos en una solución, menor será la temperatura de inicio de la

congelación ya que se deprime el punto de congelación. En todas las curvas el punto de

inicio de la congelación es menor a 0 °C, debido a la presencia de sólidos en el alimento

(Lewis, 1993). Esto se logró corroborar sobre nuestras muestras de papa deshidratada la

cual arrojó como tiempo de inicio de congelación -13.3 °C, en contraste con la fresca que

fue de -0,8°C, esto demuestra la influencia que generó ganar solutos en la muestra

deshidratada.

Según lo menciona Lewis (1993) las temperaturas eutécticas para alimentos están

normalmente por debajo de -30 °C. Para fines prácticos, muchos alimentos se consideran

congelados a -15 °C, temperatura a la que entre el 90% y el 95% del agua presente estará en

forma de hielo. Esto se logró comprobar con nuestro resultado hallado que fue de -20,5°C

lo cual hace indicar que estamos dentro de los rangos permitidos por el autor.

El punto de congelación de un alimento es aquella temperatura en la que coexisten, en

equilibrio, el agua y pequeños cristales de hielo. Asimismo es más bajo que el del agua

pura, debido a la presencia de solutos disueltos. Muchos alimentos comienzan a congelar a

una temperatura por debajo de -1°C (Fellows, 1994). Esto se logra corroborar

ajustadamente para el caso de la papa fresca al ser el punto de inicio de congelación de -

0,8°C, sin embargo es aceptado sin discusión alguna sobre papa deshidratada que fue de -

13°C su punto de inicio de congelación y se encuentra dentro del parámetro establecido por

el autor.

En las tablas Nº3 y Nº4 se indican los cálculos de Cp y k respectivamente para algunos alimentos obtenidos de forma experimental

Tabla 3. Calor especifico de diferentes alimentos

Producto. Agua (%).

Proteínas (%).

Carbohidratos (%).

Lípidos (%).

Cenizas (%).

Calor específico experimental (kJ/kg ªK).

Mantequilla 15.5 0.6 0.4 81.0 2.5 2.051-2.135(1)

14 - - - - 2.050(2)

Leche entera pasteurizada

87.0 3.5 4.9 3.9 0.7 3.852(1)

Pescado fresco

76.0 19.0 - - 1.4 3.600(1)

Papas 79.8 2.1 17.1 0.1 0.9 3.517(1)

Manzana 84.4

75

0.2

-

14.5

-

0.6

-

0.3

-

3.726-4.019(1)

3.370(2)

Cordero 68.0 21.0 0.0 10.0 1.0 3.223(1)

Sardinas 57.4 25.7 1.2 11.0 0.0 3.0.14(1)

Queso 65.0 25.0 1.0 2.0 7.0 3.265(1)

Zanahoria 88.2

88.0

1.2

-

9.3

-

0.3

-

1.1

-

3.810-3.935(1)

3.890(2)

Cerdo 60 - - - - 2.850(2)

Pollo 74 - - - - 3.310(2)

Espinaca 87 - - - - 3.800(2)

Pan 48.5 - - - - 2850(2)

Harina 13 - - - - 1800(2)

Huevo 87 - - - - 3.850(2)

Heldman (1981); Toledo (1991) Los Calores específicos fueron evaluados a 25ºC

Según Heldman (1981) y Toledo (1991) el calor específico de la papa es de 3.517 kJ/Kg.K,

resultados muy próximo a nuestros resultados que fue de 3.033 y 2.730KJ/Kg.K para papa

fresca y osmodeshidratada respectivamente.

Tabla 4. Conductividad térmica de diferentes alimentos

Producto. Contenido de Humedad (%).

Temperatura (ºC).

Conductividad Térmica (W/mºK).

Zanahorias - - 0.6058(2)

Cordero - 5.5 0.4777(2)

Tomate - - 0.5279(2)

Huevo blanco --

36-

0.577(1)

0.338(2)

Músculo de pescado

--

0-10-10

0.557(1)

1.497(2)

Leche - 37 0.530(1)

Cerdo 75.9-

46

0.443(1)

0.4881(2)

Papa 81.5-

1-32-

0.554(1)

0.554(2)

(1) Heldman (1981); (2) Toledo (1991)

(3) Las conductividades térmicas que aparecían con la temperatura de evaluación fueron calculadas a 25ºC

Según Heldman (1981) y Toledo (1991) la conductividad térmica de la papa es de 0.554 W/m.K, próximos a los que reportamos de 0.87 y o.81 W/m.K para papa fresca y osmodeshidratada respectivamente.

4 CONCLUSIONES

La aplicación de la deshidratación osmótica, como pre tratamiento a la congelación: es una

tecnología que favorece a la conservación de la papa por mucho más tiempo.

Se determinaron las propiedades termofísicas y curva de congelación de la papa var.

Aceituna fresca y osmodeshidratada. Las cuales fueron muy similares a las reportadas por

la bibliografía

De los modelos empleados para determinar el tiempo de congelación, el modelo de Pham

es el que determino con mayor exactitud este parámetro.

La osmodeshidratacion reduce el tiempo de congelación, respecto a una papa fresca.

La forma de los diferentes cortes que pueda tener la papa influye significativamente la

capacidad de resistir al pardea miento enzimático y a factores ambientales como la

temperatura, humedad del medio, etc.

Las concentraciones de sal (NaCl) en la deshidracion osmótica influyen directamente en la curva de congelación, disminuyendo la temperatura de inicio de congelación de la papa.

5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASHRAE, 1990. Manual Ashrae: "Refrigeration". Sistemas y Aplicaciones. Edición

Bu-Contreras R., Rao M.A. 2002. Review: Dynamic rheological behaviour of heated

potatoes. Food Science and Technology International 8:3-10.

Choi, Y., Okos, M.R. 1986. Effects of temperature and composition on the thermal properties of foods. En "Food Engineering and Process Applications". Vol. 1. Ed. M. Le Maguer, P. Jelen. Elsevier Applied Science Publishers Ltd. Londres, Inglaterra.

Española. American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc.

Atlanta, G.A. U.S.A.

FAOSTAT.Food and Agriculture Organization of the United Nations.FAO Database. Roma, Italia, 2001.

FELLOWS, P. 1994. Tecnología del procesado de los alimentos: Principios y prácticas.

Editorial Acribia. Zaragoza, España.

Freeman M., Jarvis M.c., Duncan H.J. 1992. The textural analysis of cooked potato. 3.

Simple methods for determinig texture. Potato Research 35:103-109.

Heldman, D. y Singh, R.,(1981). Food Process Engineering, segunda edición, Avi Publishing Company, 100-108, 401-403.

LEWIS. 1993. Propiedades físicas de los alimentos y de los sistemas de procesado.

Editorial Acribia S.A. Zaragoza, España.

Toledo, Romeo, (1991). Fundamentals of Food Process Engineering, segunda edición, Chapman & Hall, New York, 132-139.

Talburt W.F., Smith O. 1975. Potato processing. 3 ed. Westport: The Avi Publishing

Company.

6. ANEXOS:

TABLA 1. Modelos para la predicción de propiedades termofísicas a partir de la composición química de los alimentos como función de la temperatura (T está en °C).

Propiedad Componente Modelos

K Proteína (KP) 1,7881 x 10-1 + 1,1958 x 10-3 T - 2,7178 x 10-6 T2

(W/m °C) M.Grasa (KL) 1,8071 x 10-1 - 2,7604 x 10-3 T - 1,7749 x 10-7 T2

Carbohidratos (KC) 2,0141 x 10-1 + 1,3874 x 10-3 T - 4,3312 x 10-6 T2

Fibra (KF) 1,8331 x 10-1 + 1, 2497 x 10-3 T - 3,1683 x 10-6 T2

Minerales (KM) 3,2962 x 10-1 + 1,4011 x 10-3 T - 2,9069 x 10-6 T2

Agua (KW) 5,7109 x 10-1 + 1,7625 x 10-3 T - 6,703 x 10-6 T2

Hielo (KI) 2,2196 - 6,2489 x 10-3T + 1,0154 x 10-4T2

ρ Proteína (ρ P) 1,3299 x 103 - 5,1840 x 10-1 T

(kg/m3) M.Grasa (ρ L) 9,2559 x 102 - 4,1757 x 10-1 T

Carbohidratos (ρ C) 1,5991 x 103 - 3,1046 x 10-1 T

Fibra (ρ F) 1,3115 x 103 - 3,6589 x 10-1 T

Minerales (ρ M) 2,4238 x 103 - 2,8063 x 10-1 T

Agua (ρ W) 9,9718 x 102 + 3,1439 x 10-3 T - 3,7574 x 10-3 T2

Hielo (ρ I) 9,1689 x 102 - 1.3071 x 10-1T

CP Proteína (CpP) 2,0082 + 1,2089 x 10-3 T - 1,3129 x 10-6 T2

(kJ/kg °C) M.Grasa (CpL) 1,9842 + 1,4733 x 10-3 T - 4,8008 x 10-6 T2

Carbohidratos (CpC) 1,5488 + 1,9625 x 10-3 T - 5,9399 x 10-6 T2

Fibra (CpF) 1,8459 + 1,8306 x 10-3 T - 4,6509 x 10-6 T2

Minerales (CpM) 1,0926 + 1,8896 x 10-3 T - 3,6817 x 10-6 T2

Agua (CpW)1 4,1762 - 9,0864 x 10-5 T + 5,4731x 10-6 T2

Agua subenfriada (CpWF)2 4,0817 - 5,3062 x 10-3T + 9,9516 x 10-4T2

Hielo (CpI) 2,0623 + 6,0769 x 10-3T

FUENTE: CHOI y OKOS (1986).DESCRRIPCION DE LA METODOLOGIA APLICADA

Determinación de la densidad de papa osmodeshidratada y fresca

Se determinó mediante el principio de Arquímedes o método de empuje. Precisamente al sumergir un cuerpo en un vaso de agua, el agua ejercerá un empuje sobre el cuerpo. Si recordamos la tercera ley de Newton (acción y reacción) podremos determinar que entonces el cuerpo reaccionará sobre el agua con idéntica fuerza y sentido contrario. Para realizar las mediciones utilizamos una balanza electrónica de alta sensibilidad (0,01 g); sobre ella se determinó la masa de la muestra (cubo de papa). Luego, con el uso de la probeta calculaos el volumen desplazado al sumergir la muestra en ella, que tenía un volumen inicial de 50 ml. Con los datos obtenidos se determinó la densidad de la papa aceituna, tanto para fresca como para deshidratada, siguiendo el mismo procedimiento.

Determinación de conductividad térmica

Se determinó mediante el método de flujo de calor longitudinal (Mohsenin, 1980). Este método es adecuado principalmente para la determinación de la conductividad térmica de los materiales homogéneos secos en forma de lámina, es el método más utilizado y el más preciso para la medición de la conductividad térmica de materiales, que son pobres conductores de calor. En este método, la fuente de calor (plancha), la muestra y el sumidero de calor, se colocan en contacto una con otra y con una cubierta térmica calentada eléctricamente.

Las placas térmicas de cubierta se mantienen a la misma temperatura que las superficies adyacentes, de modo que no haya pérdidas de calor desde los límites de la fuente, de la muestra o del sumidero. Finalmente la conductividad térmica se mide después que la muestra haya alcanzado la condición de estado estacionario.

Determinación del calor especifico de papa fresca y deshidratada

Se determinó mediante el método de mezclas (Mohsenin, 1980). Una cantidad conocida de líquido (agua) a una temperatura inicial conocida se mezcla con una muestra de masa y temperatura conocida dentro de un recipiente aislado (calorímetro) se determinó la temperatura de equilibrio de la muestra y el calor específico se puede calcular a partir de un simple balance de energía

M1 c1 Te T1) m2 c2 T2 Te) m c T2 Te)

La precisión de este método se basa en la suposición de intercambio de calor despreciable entre el calorímetro y la atmosfera que le rodea.

Determinación de humedad papa fresca y deshidratada

Se determinó mediante el método de Método desecación por estufa (Nollet, 1996). Este método consiste en la medición de la pérdida de peso de la muestra debida a la evaporación de agua, este procedimiento se realizó a las siguientes condiciones: Temperatura de estufa=103°C, tiempo de secado=3horas. Se calcula el porcentaje en agua por la perdida en peso debida a su eliminación por calentamiento bajo condiciones normalizadas. Aunque estos métodos dan buenos resultados que pueden interpretarse sobre bases de comparación, es preciso tener presente que:

a) algunas veces es difícil eliminar por secado toda la humedad presente,

b) a cierta temperatura el alimento es susceptible de descomponerse, con lo que se volatilizan otras sustancias además de agua,

c) también pueden perderse otras materias volátiles aparte de agua.

Para la obtención del porcentaje de humedad inicial y final se hiso por la siguiente formula:

%H= pesoinicial−peso finalpesoinial

∗100

Figura1: Muestras cúbicas de papa Figura2: Concentración Salina al 20 %

Figura3: Deshidratación osmótica en papa Figura4: Secado de muestras cúbicas de papa

Figura5: Determinación de la densidad Figura6: Muestra deshidratada

Figura7. Pesado de las muestras cúbicas de papa Figura8. Bolsas de polietileno.

Figura9. Llenado de papa. Figura10. Presentación de producto de papa. . congelada en trozos cúbicos.

Figura11. Muestras de papa fresca y deshidratada antes de ponerlas en estufa.

Figura12. Muestra de papa fresca luego de retirar de la estufa.

Figura13. Muestra de papa deshidratada luego de retirar de la estufa.

Figura14. Calorímetro Figura15. Instalación del equipo de medición . de conductividad térmica

Figura16. Colado de trozos cúbicos de papa Figura 17. Determinación de conductividad . Térmica

Figura 18. Congeladora utilizada para curva de congelación