Modelado de la Cinética de Conservación de Zanahoria (Daucus Carota) por Osmodehidrocongelación

Resumen

La zanahoria es un producto de alto valor nutricional debido al aporte de carotenoides que poseen propiedades antioxidantes y son precursores de la vitamina A. Como todas las hortalizas se caracteriza por su elevado contenido de humedad siendo, por consiguiente, un producto altamente perecedero. La eliminación parcial del agua presenta la ventaja de disminuir el deterioro microbiano reduciendo simultáneamente los costos de envasado, almacenamiento y transporte. Por otra parte, el uso más eficiente de la energía promueve la aplicación de procesos de deshidratación y conservación de alimentos que requieran un consumo menor de energía tal como el pretratamiento de las hortalizas por deshidratación osmótica seguido de congelación que acorta los tiempos de duración de esta última etapa (osmodehidrocongelación).
La deshidratación osmótica es una técnica de deshidratación parcial de alimentos que consiste en la inmersión de los mismos en soluciones acuosas concentradas de solutos (soluciones hipertónicas) que tienen alta presión osmótica y baja actividad de agua. El empleo de la deshidratación osmótica en la industria alimenticia como pretratamiento mejora la calidad del producto en términos de color, flavour y textura con un mínimo requerimiento energético ya que se realiza a bajas temperaturas. Las condiciones de deshidratación osmótica fueron: 40% m/m concentración de sacarosa, 5% m/m concentración de sal, 40°C de temperatura, relación masa de solución a masa de zanahoria de 4, cubos de arista de 1 cm y 120-130 rpm de agitación.
Posteriormente se estudió la historia térmica del proceso de congelación de zanahorias pretratadas por DO en un rango de temperaturas de 18°C a - 30°C. Se utilizó un túnel de congelación a escala piloto con bandejas en su interior. Se registró la temperatura en función del tiempo colocándose en el centro de los cubos (centro térmico) una termocupla de Cu-Constantán. El coeficiente de transferencia de energía es de 23 W/(m2°C) y la temperatura alcanzada por el aire es de - 35°C.
El modelado de la deshidratación osmótica se llevó a cabo con un modelo fenomenológico, el de Crank, que consiste en la solución de la segunda Ley de Fick que describe el mecanismo difusional y un modelo empírico, el de Azuara, que no requiere valores de las variables en el equilibrio pero puede predecirlas, aunque presenta la desventaja de limitar el rango de validez al experimental. La difusividad efectiva del agua estimada en el proceso de deshidratación osmótica en las condiciones mencionadas anteriormente fue de 1, 57 10-9 m2/s.
En el proceso de congelación de las zanahorias pretratadas se aplicó el modelo de Salvadori-Mascheroni que permite predecir los tiempos de congelación de manera muy precisa. El error respecto del tiempo experimental fue inferior al 10%, tal como informan los autores que trabajaron con otros productos.