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El problema consiste en comparar la influencia que ejerce el uso de sacarosa en concentraciones del 50% y 70% de sólidos solubles durante el proceso de osmodeshidratación de la papayita nativa "Vasconcellea pubescens". El objetivo principal es determinar cuál de estos dos tratamientos de sacarosa es el más adecuado para influir favorablemente en la concentración de azúcares, la actividad de agua, el porcentaje de humedad y el pH de las características del producto osmodeshidratado. La motivación detrás de este estudio es mejorar la calidad y el sabor del producto final, ya que existe evidencia significativa que sugiere que las soluciones hipertónicas, como las utilizadas en este caso, tienden a influir en la deshidratación osmótica de la piña "Vasconcellea pubescens”. Esto se refleja en cambios en el color, peso, textura, pH, actividad del agua y la mayoría de los parámetros medibles en los frutos osmodeshidratados.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Estudiante: Código:
DOCENTE: PhD. Florentino Lázaro Mendoza Marín
Andahuaylas – Apurímac – Perú
1.1.4. Indicadores del Experimento ● En la primera unidad del curso, nuestro grupo estima tener un avance del 30% del proyecto, el cual comprende desde los incisos 1.1 hasta el 1.7. ● En la segunda unidad del curso, nuestro grupo estima tener un avance del 60% del proyecto, el cual comprende hasta el inciso 1.8. ● En la tercera unidad del curso, nuestro equipo estima finalizar al 100% el proyecto de planeación y análisis del experimento. ● Finalmente, para concluir satisfactoriamente con la presentación de nuestro proyecto, realizaremos una exposición del proyecto. 1.1.5. Antecedentes del Problema Experimental Vega, A., Palacios, M., Boglio, F., Pássaro, C., Jerez, C., & y Lemus, R. (2006) estudiaron la cinética de deshidratación osmótica de la papaya chilena (Vasconcellea pubescens), utilizando dos variables experimentales: la temperatura (30, 40, 50 °C) y concentración (40, 50 y 60%) de la solución osmótica. Se determinó la variación de masa total, masa de agua y masa de sólidos solubles. Observaron que la mejor condición de salida de agua y ganancia de sólidos solubles durante la deshidratación osmótica de la papaya chilena fue a 30 °C con una concentración del 60%. Villanueva, (2019) evaluó el efecto del tiempo de osmodeshidratación y temperatura de secado en la aceptabilidad de papayita de monte deshidratada, donde trabajo con 9 tratamientos con tiempos de osmodeshidratación de 16, 18 y 20 horas y temperatura de secado de 50, 60 y 70°C, en donde obtuvo una papaya nativa osmodeshidratada a 30°C en 20 horas y 55°Brix y secado a 50°C en 27 horas. Margarita Rios Perez, (2021) Sometió a un proceso de osmodeshidratacion de papaya hawallana en 4 agentes edulcorantes: miel de abejas a 78.09 °Brix, miel de caña a 78.70°Brix, crema de miel de abeja a 79.11°Brix y sacarosa en medio acuoso a 75.67 °Brix, a temperatura de 20°C por 23 h. Mariño, (2017) evaluó las características iniciales, finales y los resultados de difusividad, curva de ganancia de sólidos, curva de pérdida de peso, pérdida de agua y humedad final de la papayita nativa deshidratada osmóticamente en tres agentes edulcorantes de sacarosa, miel de abeja y maltodextrina a una temperatura de 30 °C y 50 °Brix durante 6 horas. 1.1.6. Objetivo del Experimento Comparar cuál de las dos concentraciones de sacarosa (50°Brix y 70 °Brix) influye mejor en la osmódeshidratación de la papaya nativa. 1.2. Hipótesis de la investigación experimental Se espera que la concentración a 70°Brix de sacarosa en la solución osmótica resulte en una mayor reducción del contenido de agua y una mayor absorción de sólidos solubles en comparación con una concentración a 50°Brix, lo cual podría mejorar la textura y el sabor del osmodeshidratado de papaya nativa “Vasconcellea pubescens”. 1.3. Esquema del estudio y experimento Figura 1. Esquematización del estudio y experimento
1.4. Factores de investigación experimental 1.4.1. Lista de Causas o Variables Independientes
a) picar la muestra b) llevar al equipo (determinador de humedad) c) poner la muestra en este caso de 3 a 5 g d) poner en función el equipo, esperar y tomar nota.
La determinación con un higrómetro AquaLab a) Estos aparatos se calibran con K2Cl2O7, que tiene una aw de 0,915 en las condiciones del laboratorio. b) Tanto el calibrado del aparato como la medida de la muestra deben hacerse con unas cápsulas específicas para el aparato, llenándolas hasta la línea indicadora, y con la c) cápsula destapada. d) Con el equipo calibrado y previo a la medida de la muestra, es necesario establecer el blanco con agua pura, girando el potenciómetro hacia la derecha. Para la medida se procede de la misma manera y en todos los casos hay que espera hasta la señal acústica que indica que ha terminado la medición.
Metodología según (Aredo, 2015) a) Colocar en un vaso precipitado la muestra (zumo previamente filtrado) b) Cerciorarse de que la temperatura sea 20ºC. c) Sumergir la membrana de vidrio del pH-metro d) Tomar la lectura cuando se establezca la medida.
Metodología AOAC 932.12 (AOAC, 1990) a) Colocar una a dos gotas de la muestra sobre el prisma del refractómetro. b) Cubrir el prisma con la tapa, con cuidado. c) Observar la escala graduada en ºBrix. 1.4.3. Factores a Estudiar Los factores que se estudiarán es la algarrobina y sacarosa para determinar la humedad y sólidos solubles: ● Solidos solubles: se medirá con un Brixometro ● Humedad: se medirá con el equipo de termobalanza ● Actividad de agua: se medirá con el equipo aqualab 1.4.4. Elección de Niveles o Tratamiento de Prueba de Cada Factor 1.5. Variables de investigación experimental 1.5.1. Lista de variables de salida o efectos
Fuente: Gutierrez &Vara (2011), 3ra edición Análisis y Diseño de Experimentos. 1.6.4. Investigación de Factor de Ruido o Bloque En este proyecto de investigación, el factor de ruido o bloque que podría ocurrir y que serían difíciles de controlar en el laboratorio son: el acceso de tiempo limitado al laboratorio, apagón eléctrico, equipos defectuosos o escasez de materiales, cualquier fenómeno natural, etc. 1.6.5. Diseño Específico a Correr Se utilizará el diseño experimental (DCA) Diseño Completamente al Azar porque el estudio se llevará a cabo en dos soluciones (sacarosa y miel de abeja) y se evaluarán las siguientes variables: pH, humedad, actividad de agua y color. Se realizarán tres repeticiones por tratamiento para reducir el error estadístico en los resultados. 1.7. Planeación y organización experimental 1.7.1. Diseño de una Hoja de Trabajo Tabla 1: Hoja de trabajo para registrar datos según las variables de salida. COMPARACIÓN DE DOS TRATAMIENTOS DEL OSMODESHIDRATADO DE PAPAYITA NATIVA Características físico-químicas de osmodeshidratado de papayita nativa Corridas Agentes Solidos solubles (°Brix) Actividad de agua (Aw) % Humedad Ph Azúcar blanca Corrida 1 Corrida 2 Corrida 3 Corrida 4 Corrida 5 Fuente: Elaboración propia
Los responsables del proyecto sobre el planteamiento del diseño de experimento, procedimiento experimental de la elaboración de la deshidratación osmótica y análisis de la influencia de los dos tratamientos y los ejecutores son las siguientes personas:
Tabla 4 : Materiales N° Cantidad Descripción 1 01 Jarra de 2L 2 01 Coladores de plástico 3 01 Vaso precipitado de 100 ml 4 01 Piseta 5 01 Tabla de picar 6 01 Cuchillo 7 03 Recipientes de plástico 8 01 Ollas de acero inoxidable 9 01 Cucharón Fuente: elaboración propia Insumos En la tabla 7, muestra los insumos necesarios para el desarrollo de la investigación en la elaboración de osmodeshidratado de papayita nativa. Tabla 7: Insumos N° Cantidad Descripción 1 01 Payita nativa 2 01 Sacarosa blanca 3 01 Ácido cítrico comercial 4 01 Carboximetilcelulosa (CMC) comercial 5 01 Conservante alimentario: sorbato de potasio Fuente: elaboración propia Reactivos En la tabla 6, muestra los reactivos necesarios para el desarrollo de la investigación en la elaboración de osmodeshidratado de papayita nativa. Tabla 6: Reactivos N° Cantidad Descripción 1 01 Solución NaOH 0.1 N 2 01 Fenolftaleína al 1 % 3 01 Hipoclorito de sodio Fuente: elaboración propia Equipos
La papayita nativa, conocida científicamente como (Vasconcellea pubescens), es un fruto nativo de los Andes, principalmente en Ecuador, Perú y Colombia. Esta especie pertenece a la familia de las caricáceas, la misma familia que la papaya común (Carica papaya). Características: Es un arbusto o pequeño árbol que puede alcanzar hasta 5 metros de altura. Sus hojas son grandes, palmadas y pubescentes (velludas). Produce flores solitarias de color crema o verdoso. El fruto es una baya ovoide o elipsoide, de color verde cuando está inmaduro y amarillo o naranja cuando madura. El fruto puede medir entre 5 y 15 cm de longitud. Propiedades: La pulpa del fruto es jugosa, aromática y de sabor dulce. Es rica en vitaminas A, C y E, así como en minerales como el potasio y el fósforo. Contiene enzimas proteolíticas similares a la papaína presente en la papaya común. Composición química y análisis proximal: Según estudios realizados, la composición química promedio por cada 100 g de pulpa de papayita nativa es la siguiente:
Descripción:
Troceado: Cortamos la papaya nativa en tamaños iguales para obtener un secado uniforme y equilibrada en el osmodeshidratado. Pesado: Pesamos la papaya nativa que ya está previamente cortada.
Preparación de la solución: Se preparó la solución con dos concentraciones de sacarosa (azúcar blanca) 50° Brix y 70° Brix con una relación de 700 gr de azúcar: 300 ml de agua. Para ello se utilizó dos ollas para cada solución de sacarosa, así como se puede apreciar en la imagen: Inmersión: Sumergimos la papaya nativa en la solución de sacarosa hasta que los grados brix de la solución y de la papaya nativa lleguen a un equilibrio a temperatura ambiente.
Figura 3: picado de papayita
1.8.3.3. prueba experimental de pH. Metodología según (Aredo, 2015) Se peso 10 gramos de papaya nativa y se midió 90 ml de agua destilada. a) Colocar en un vaso precipitado la muestra (zumo previamente filtrado) b) Cerciorarse de que la temperatura sea 20ºC. c) Sumergir la membrana de vidrio del pH-metro como se muestra en la figura 8. Figura 8: medición de pH d) Tomar la lectura cuando se establezca la medida figura 9. Figura 9: resultados 1.8.3.4. Prueba experimental de los sólidos solubles Metodología AOAC 932.12 (AOAC, 1990) a) Colocar una a dos gotas de la muestra sobre el prisma del refractómetro como se muestra en la figura 10. Figura 10: muestra en el refractómetro b) Cubrir el prisma con la tapa, con cuidado. c) Observar la escala graduada en ºBrix como se ve en la figura 11 y 12.
