Desarrollo de un proceso para la obtención de Snacks saludables de frutas mediante liofilización

REALE, V. ADRIAN; TORREZ IRIGOYEN, R. MARTÍN; GINER, SERGIO A.

La Plata

Jornada; Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión de la Facultad de Ingeniería (ITE); 2019

La liofilización es una técnica de deshidratación que implica congelar la muestra y luego sublimar el hielo en un secado primario, terminando con un secado secundario del agua adsorbida remanente que no se había congelado previamente. Ambas etapas se realizan en alto vacío. La técnica, al llevarse a cabo a temperaturas que no superan los 50ºC, suele retener una alta proporción de los micronutrientes originalmente presentes en la fruta, particularmente compuestos bioactivos (vitaminas y antioxidantes). El objetivo de este trabajo fue el de desarrollar conocimiento teórico/práctico de esta técnica particularmente interesante para agregar valor a la producción frutihortícola, y más aún en un contexto geográfico como el de La Plata, que tiene un cinturón periurbano muy productivo pero con muy bajo nivel de industrialización. Por tanto, se considera que la liofilización puede constituirse en una técnica de desarrollo de la región platense para agregar valor a la producción, la que podrá exportarse, o bien destinarse al mercado interno de consumidores. Se trabajó con un equipo Rificor L-A-B4-C, de industria argentina, dotado de una cámara de vacío con cuatro bandejas termostatizables de 0,30 m de diámetro cada una. Durante el proceso se monitorearon las siguientes variables: presión absoluta, a través de un sensor tipo Pirani; temperatura de bandeja y temperatura de producto, mediante termocuplas y sensores Pt-100. El único valor programable, que se estableció en 40ºC, es la temperatura de la bandeja que aporta el calor de sublimación, y luego el de desorción. Se trabajó con rodajas de banana, manzana roja y frutilla del cinturón periurbano platense de 0,01 m de espesor, las cuales se congelaron a -20ºC y luego se liofilizaron a la temperatura establecida. Las experiencias se realizaron por triplicado para las tres frutas estudiadas. La humedad de las muestras durante el proceso se determinó mediante el método oficial AOAC 934.06. La transición del secado primario al secundario se determinó de forma teórica a partir del cálculo de la humedad al final del período de sublimación. Para modelar matemáticamente el secado primario se aplicaron ecuaciones que consideran transferencia de materia y el crecimiento de la capa seca en el alimento, mientras que el secado secundario, se utilizó un balance microscópico de agua considerando difusión Fickiana. Los valores de permeabilidad ajustados se encontraron entre 1,6×10-8 y 2,1×10-8 kgagua (m Pa s)-1 para el secado primario, y los coeficientes de difusión entre 1,4×10-9 y 4,4×10-9 m2 s-1 para el secundario, siendo del orden de los reportados por otros autores para productos liofilizados. Las curvas de contenido de humedad vs tiempo predichas por ambos modelos se ajustaron satisfactoriamente a los datos experimentales. A su vez, se calculó un tiempo mínimo de liofilización de 9,8, 7,1 y 10,6 h considerando un contenido final de humedad de 4% p/p para manzana, banana y frutilla, respectivamente. Los parámetros cinéticos ajustados resultarían útiles en la simulación y diseño de equipos y procesos de liofilización, orientados a la obtención de productos a base de fruta con valor agregado y de alta calidad organoléptica y nutricional.