ANÁLISIS Y CUANTIFICACIÓN DEL PROCESO DE DIFUSIÓN EN ALIMENTOS: : ALMIDÓN DE PAPA GELATINIZADO AL 10%

Abstract

La necesidad de alimentos inocuos y la mayor demanda por alimentos de calidad, ha intensificado el interés por el desarrollo de nuevas tecnologías y métodos para la conservación de éstos. Es por esto que la adecuada comprensión de los mecanismos de secado son de vital importancia para optimizar los procesos de deshidratación de alimentos. El objetivo de este trabajo es analizar el proceso de difusión en un alimento modelo y comprobar si es razonable asumir que se cumple la ley de Fick. Para esto se utilizará almidón de papa gelatinizado al 10% p/p con el fin de obtener las curvas de secado correspondientes y ver si se pueden ajustar a la ley de Fick reportada por Crank (1975). También se estudiará el posible ajuste con el modelo propuesto por Page, el cual mediante parámetros empíricos (n, exponencial) busca ajustar la ecuación a las curvas experimentales. El ajuste se realiza mediante la medida estadística del error cuadrático medio (RMS, root mean square) utilizando el software ?MS Excel versión 2007 con su función solver. Para el secado del almidón se utilizó el secado por arrastre con aire caliente a 50 [?C] con un flujo de 0,22 [m/s]. En primer lugar se determinó la máxima gelatinización preparando muestras al 10% p/p a temperaturas de 57,5; 60; 62,5 y 100 [?C] siendo esta última la máxima y que presentó mayor retención de agua al momento de exponerse a deshidratación. Con esta información, se elaboraron las curvas de secado modificando sólo la geometría de las muestras, es decir, el espesor y el área de contacto con el aire caliente. Para el espesor se utilizaron diferentes masas de gelatina conformadas por 1, 2, 3, 4, 5 y 6 [g] de muestras, y, en cuanto al área se utilizaron dos placas de Petri de 56 y 67 [mm] de diámetro interno. Como resultado se obtuvo que el modelo de difusión reportado por Crank no ajusta de manera precisa las curvas de secado, demostrando que la difusión de agua en almidón no cumple con la ley de Fick. Además, mediante los parámetros obtenidos de la ecuación de Page comprobamos que el mecanismo de deshidratación no es Fickiano en todas las muestras procesadas ya que el parámetro n exponencial es distinto a uno. La ecuación de Page ajustó de manera precisa en todas las curvas de secado, demostrando ser la mejor opción para simular un proceso de secado.