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MICROPERFORACIÓN LASER-CO2 DE PIEL DE TOMATE (LYCOPERSICON ESCULENTUM) ACOPLADO CON CAMPOS ELECTRICOS MODERADOS (CEM) EN EL PROCESO DE PELADO QUÍMICO: ANÁLISIS DE VARIABLES OPERACIONALES Y PARÁMETROS DE TEXTURA

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Date
2018
Authors
AVENDAÑO MUÑOZ, NATALIA INÉS
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En la actualidad el tomate (Lycopersicon esculentum) es uno de los commodities más consumidos a nivel mundial, siendo el 75% de estos consumidos de forma procesada en los países altamente industrializados. Antes de la elaboración de cualquier producto procesado, los tomates deben pasar por una etapa de pelado, es por ello que ésta corresponde a una de las operaciones unitarias más importantes en la industria y cruciales para maximizar la eficiencia de procesamiento y calidad del producto final. Dentro de los tipos de pelado tradicionales, el pelado con solución de NaOH (lejía) es el que provee de una mejor calidad de producto final, sin embargo, va acompañado un impacto ambiental negativo al emplear una soluciones de NaOH en altas concentraciones (8%-25%), generando efluentes de alto PH (>13) los cuales no se pueden verter al suelo y agua directamente, siendo necesario un post-tratamiento de neutralización. Con el fin de proponer una posible solución a esta problemática, el objetivo de esta investigación es la evaluación del efecto del uso combinado de micro-perforaciones Láser CO2 y Campos Eléctricos Moderados como tecnologías de pre-tratamiento en el proceso de pelado químico de tomates, las cuales permitirían reducir el consumo de NaOH en el proceso de pelado químico. Los factores evaluados corresponden a concentración de solución de NaOH (0,1%-0,3%-0,5%), densidad de poro (1,99-3,90-8,59 [poros/cm2]) y diámetro de poro (128 –194 [µm]). Las variables respuesta corresponden a los valores de Coeficiente de Difusión Efectivo (Deff) y de parámetros texturales (Trabajo, Máxima Carga y Módulo Elástico). Para ello, a muestras de piel de tomate de 1±0,5 [mm] se les aplicó un tratamiento químico en una celda de difusión, seguido de un proceso de indentación para la obtención de los parámetros de textura. Su efecto se evalúa contra el proceso de pelado tradicional y un control (piel de tomate sin pre-tratamientos). Se registran los valores de concentración de NaOH en el tiempo. Los resultados obtenidos para el Deff muestran que los 3 factores tuvieron efectos estadísticamente significativos (p<0,05). El valor del Deff aumentó de manera considerable al utilizar una concentración de 0,5% de NaOH, diámetro de poro de 194 [µm] y densidad de poro de 3,90 [poros/cm2]. En lo que se refiere al efecto del CEM, este no resultó ser significativo, por lo que se atribuye la mejora sustancial en el valor del Deff a las modificaciones superficiales de la piel de tomate. Los porcentajes de incremento en el valor del Deff respecto al control se encuentran en un rango entre el 0,2% y 143%, y se muestra una mejora de 2 órdenes de magnitud en comparación con valor estimado utilizando una concentración del 8% (empleadas a nivel industrial). Se destaca que el uso de un pre-tratamiento que involucre una mayor densidad de poro afecta el proceso de difusión, ya que el láser produce quemaduras en la superficie del tomate, dañando las áreas adyacentes a la perforación, lo cual desfavorece el proceso difusivo y además genera texturas más rígidas. Para los análisis de textura, se obtuvo que los parámetros significativos corresponden a la concentración de NaOH y diámetro de poro (p<0,05), obteniéndose texturas menos rígidas al trabajar a concentraciones del 0,3% y 0,5%, con un diámetro de poro de 194 [µm]. A nivel de textura, se evidencia una disminución de la rigidez del 80% respecto al control, mostrándose un efecto sinérgico entre ambos factores estudiados favoreciendo su potencial aplicación a nivel industrial. Los resultados indican la viabilidad de la tecnología láser CO2 como pre-tratamiento en el proceso de pelado químico de tomates, al ofrecer grandes ventajas que se traducen en beneficios económicos, sanitarios y medio-ambientales al reducir sustancialmente las concentraciones de NaOH.
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Catalogado desde la version PDF de la tesis.
Keywords
CEM , LASER CO2 , MICROPERFORACION , TOMATE
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