TESIS PARA OBTENER LICENCIATURA EN INGENIERÍA DE ALIMENTOS-UDLAP

TITULO:
EVALUACIÓN PRELIMINAR DE LA VIDA DE ANAQUEL DE PAPAYA TRATADA OSMÓTICAMENTE CON PELÍCULAS DE QUITOSANO

PROBLEMA:

Que en los últimos años no se han podido comercializar los productos de frutos tropicales en las cantidades deseadas ya que los métodos de conservación resultan caros y la mayoría de ellos modifican las características que tienen los frutos frescos.

Es por esto que resulta interesante estudiar el uso de películas de quitosano adicionando con un plastificante en un producto deshidratado osmóticamente ya que se espera que tengan una vida de anaquel mas larga comparada con las frutas que no son recubiertos con películas de quitosano.

OBJETIVOS:

1 Objetivo general
Estudiar la capacidad de rechazo de películas de quitosano durante la concentración osmótica de papaya, evaluar el proceso de ósmosis y estabilidad durante el almacenamiento de trozos de la fruta cubiertas con película de quitosano deshidratadas osmóticamente.

2 Objetivos específicos
2.1 Evaluar la capacidad de rechazo durante la ósmosis de películas de quitosano fabricadas con ácido oleico como plastificante
2.2 Estudiar el proceso de ósmosis en productos cubiertos con una película de quitosano.
2.3 Estudiar el efecto de las películas de quitosano durante el almacenamiento de un producto deshidratado osmóticamente.

MARCO TEÓRICO:

1.- Deshidratación Osmótica
La deshidratación osmótica es la concentración de productos alimenticios ya sea enteros o en piezas por la inmersión en una solución hipertónica conteniendo azúcar, sal, sorbitol o glicerol (Barbosa-Cánovas y Vega Mercado, 1996). Éste es un proceso de remoción de agua en el que materiales celulares (como vegetales) son colocados en una solución concentrada que contiene uno o más solutos disueltos. La deshidratación se debe a que ocurre un proceso de ósmosis entre el alimento y la solución concentrada

1.1 Fundamentos de la deshidratación osmótica
En el proceso de deshidratación osmótica hay tres flujos continuos de masa:

• Un flujo de salida de agua desde el alimento hacia la solución
• Un flujo se soluto desde la solución hacia el alimento
• Una lixiviación de solutos propios del alimento (azúcares, ácidos orgánicos, vitaminas, minerales).

1.2 Factores que afectan a la deshidratación osmótica
Los factores que pueden afectar la deshidratación osmótica lo hacen sobre la velocidad de deshidratación. Estos factores que son de suma importancia en la deshidratación son la naturaleza del alimento, la relación alimento-solución, aditivos, agitación, el tipo y concentración de la solución osmótica, la temperatura, presión y el uso de películas (Torreggiani, 1996).

1.3 Aplicaciones
Los productos que son sometidos a deshidratación osmótica por lo general son autoestables, ya que se puede remover hasta un 50% del contenido de agua de alimento y presentan muy buena calidad (Argaiz, 1988). La deshidratación osmótica se usa como un pretratamiento para frutas y vegetales que van a se procesados por otro método como secado, congelamiento o refrigeración. Las ventajas que ofrece este pretratamiento son
· El proceso osmótico ayuda a evitar oscurecimiento enzimático
· Ayuda a la retención de los compuestos de sabor y aroma que se pierden durante los procesos de secado
· Reducción en el consumo de energía
La deshidratación osmótica presenta algunas limitaciones tecnológicas ya que aunque se conocen los fenómenos de transferencia de masa no existe una completa modelación matemática de los mecanismos involucrados. Así como se requiere solucionar problemas de costo y manejo a gran escala de las soluciones concentrada.

Películas de quitosano
El quitosano es considerado como un inhibidor potencial de hongos debido a su capacidad de inducir enzimas de defensa y a su naturaleza catiónica, por lo que se ha utilizado para recubrir frutas y hortalizas con el fin de inhibir el crecimiento microbiano. Aunque se han propuesto varios mecanismos de inhibición, aún se desconoce la etapa de crecimiento sobre la cual se da el efecto inhibitorio, así como la interacción directa entre el biopolímero y el microorganismo. El quitosano es un polisacárido de origen natural, extraído por procesos químicos del caparazón de cangrejo, langosta y otros crustáceos.
(Shirai, 1998). También se ha encontrado que es agente que ayuda a reducir el contenido de colesterol (Sugano et al., 1980) y se ha examinado la posibilidad de desacidificar el extracto de café utilizando este compuesto (Magnolato, 1979).


Las películas de quitosano se han utilizado en frutas como fresa (El Ghaouth et al.,1991) y papaya (Cortez, 1998) obteniendo resultados buenos en todos los sentidos. Las funciones que presentan las películas de quitosano en la industria son (Shaidi, 1999):
· Controlar la liberación de sustancias antimicrobianas
· Controlar la liberación de antioxidantes
· Controlar la transferencia de humedad entre el alimento y el medio circundante
· Reducir al presión parcial de oxígeno
· Controlar la liberación de nutrimentos, sabores y drogas
· Controlar la velocidad de respiración
· Membranas de ósmosis inversa
· Controlar la temperatura
· Controlar el oscurecimiento enzimático en frutas

HIPÓTESIS:

La aplicación de las películas de quitosano ayuda a tener una mayor pérdida de humedad y una menor ganancia de sólidos así como también se obtiene un producto mas estable y de mejor apariencia.

CONCLUSIONES:

• La preparación de las soluciones de quitosano es fácil así como la aplicación de los recubrimientos a la fruta que se va a deshidratar, sin embargo debe de implementarse la técnica para así tener un espesor de la película constante
• La apariencia de las frutas recubiertas y deshidratas era agradable, y muy similar a la de cualquier otra fruta deshidratada por otro método donde se desea mantener las características de frescura.
• La utilización de películas de quitosano con características hidrofóbicas durante el proceso osmótico, permite mejorar la remoción de agua y reducir la ganancia de sólidos.
• La presencia de la película de quitosano durante el almacenamiento le da una gran estabilidad a la fruta ya que la calidad que esta presenta es mayor a la de una fruta que no tiene un recubrimiento.
• La pérdida de humedad es mayor para la fruta que tiene la película de quitosano, ya que presenta un menor cantidad de agua y por consiguiente su vida de anaquel es mayor que para la fruta sin recubrimiento.
• La transferencia de masa en las papayas con película de quitosano es mayor durante la deshidratación osmótica en comparación para la fruta sin recubrimiento.
• La adición de sorbato de potasio a la fruta deshidratada permite alargar al vida de anaquel, al igual que el ajuste de pH de 4
• Durante el almacenamiento se observaron diferentes características de acuerdo a las variables que se evaluaron. El color fue uno de los atributos que se ve muy afectado ya que en un principio las papayas que presenta la película de quitosano tienen una apariencia brillante pero durante el almacenamiento de van volviendo opacas alcanzando un tono rojo.
• La textura también se ve muy afectada en función del tiempo ya que cada vez la papaya que tiene el recubrimiento se va poniendo dura y la papaya sin recubrimiento permanece un poco más suave
• El pH presento una variación entre 4 y 4.5 por lo que la fruta se mantiene estable.
  En cuanto a ala acidez, conforme transcurre el tiempo esta va aumentando ya que la cantidad de ácido cítrico presente en la fruta aumenta.
• La concentración de sólidos solubles es menor en la papaya con película de quitosano porque está permite una menor entrada de sólidos a la matriz del alimento, pero también permite una mayor salida de agua del alimento hacia la solución.
• La pérdida de humedad fue mayor para la papaya con película de quitosano que para la papaya sin recubrimiento ya que esta es muy permeable.
• La vida de anaquel de la papaya escaldada y con recubrimiento es de 2 meses mientras que para la papaya sin escaldar y sin recubrimiento es de 50 días.