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ISSN 2477-9105 Número 22 Vol. 2 (2019)
OBTENCIÓN DE PRODUCTOS FRUTÍCOLAS DESHIDRATADOS;
TOMATE DE ÁRBOL (CYPOMANDRA BETACEA L) Y GUAYABA (PSIDIUM
GUAJABA L), MEDIANTE EL EMPLEO DE UN SECADOR SOLAR CON
COLECTOR PLANO.
Miguel Ángel Enríquez
Universidad Estatal Amazónica. Departamento de Ciencias de la Tierra. Puyo, Ecuador
menriquez@uea.edu.ec
El presente trabajo pretende obtener tomate de árbol (Cyphomandra betacea L) y guayaba (Psidium
guajaba L) deshidratados a través de la utilización de técnicas de deshidratación combinadas, por
osmosis y secado. Mediante la utilización de un deshidratador con un colector plano, se seca
la fruta en una etapa de madurez óptima y a condiciones variables se obtiene un producto de
buena apariencia. A tal fin que interviene una osmo - deshidratación con sacarosa al 50 % y la
deshidratación solar permite alcanzar el objetivo primordial de mejorar la calidad, por lo tanto,
las propiedades se conservarían más cercanas a las del producto fresco, al mismo tiempo se
establece parámetros de operación y estándares de secado. En la investigación se aplica un diseño
bifactorial donde A es el tiempo de deshidratado (4, 5, 6 días) y B es el volumen de la fruta expuesta
al deshidratador solar (2 y 4 kg) existiendo 3 repeticiones con lo que se obtiene un total de 18
tratamientos por cada fruta estudiada. Las respuestas experimentales analizadas son: contenido
de proteína, fibra, sólidos, cenizas y humedad de la fruta deshidratada. Los resultados estadísticos
muestran que el mejor tratamiento para el tomate de árbol es A2B2 (5 días 4 kg) y para la guayaba
A1B1 (4dias y 2 kg). La evaluación sensorial se basó en la aceptabilidad que los catadores evalúan a
los 2 tratamientos como aceptables.
Palabras claves: Tomate de árbol, Guayaba, deshidratación solar, osmosis, fibra, cenizas
R
esumen
Obtaining dehydrated fruit products; tomato tree (Cypomandra betacea L) and Guava
(Psidium guajaba L), using a solar dryer with at collector.
A
bstract
The present work aims to obtain dehydrated tomato tree (Cyphomandra betacea L) and guava
(Psidium guajaba L) with combined dehydration techniques, By using a dehydrator with a flat
collector, the fruit is dried, at a stage of optimum maturity and at variable conditions a product of
good appearance is obtained. To such end that an osmo - dehydration with 50% sucrose intervenes
and the solar dehydration allows to achieve the primary objective of improving the quality, therefore,
the properties would be kept closer to those of the fresh product, at the same time parameters
are established of operation and drying standards. In the research, a two-factor design is applied
where. A is the time of dehydration (4, 5, 6 days) and B is the volume of the fruit exposed to the
solar dehydrator (2 and 4 kg), there being three repetitions with which 18 treatments for each fruit
studied. The experimental responses analyzed are protein content, fiber, solids, ash and humidity
of the dehydrated fruit. The statistical results show that the best treatment for the tree tomato is
A2B2 (5 days 4 kg) and for the guava A1B1 (4 days and 2 kg). The sensory evaluation was based on
the acceptability that the assessors evaluate to the 2 treatments as acceptable.
Keywords: Tree tomato, guava, solar dehydration, osmosis, fiber, ash
Fecha de recepción: 01-12-2018 Fecha de aceptación: 14-06-2019
13
Enriquez
I. INTRODUCCIÓN
En la mayoría de países en vía de desa-
rrollo la producción de alimentos sufre
pérdidas muy altas debido a que los mé-
todos de conservación no son adaptables
y aprovechados. El Ecuador es un país
privilegiado, por encontrarse en la zona
tórrida, y gracias a esta posición geográ-
fica poseen las horas de luz y oscuridad
bien definidas (18). El secado de los ali-
mentos, como método de conservación
es una de las técnicas de procesamiento
más antiguas y efectivas que se conocen
y practican (21). Expuestos al calor de los
rayos del sol los frutos maduros pierden
humedad y conservan sus valores nu-
tricionales. La energía solar se presenta
como una alternativa eficiente y barata
en comparación con las formas tradicio-
nales de suministro de energía (electri-
cidad, gas y otras) para las zonas rurales
y soleadas. Los deshidratadores solares
son una opción viable y económica que
contribuye a la reducción de contami-
nación reduciendo las emisiones nocivas
de gases hacia el ambiente. Existen en
el mercado diferentes diseños de calen-
tadores indirectos de aire que han sido
propuestos y discutidos en la literatura
(1). Nuestra investigación se basa en la
utilización de un Deshidratador con co-
lector plano, que posee un aditamento
adicional que es una guía o riel circular
que permite girar el deshidratador en su
propio eje aprovechando al máximo los
rayos solares en la mañana y en la tarde,
adicionalmente una deshidratación os-
mótica que es una técnica que aplicada
a productos frutícolas permite reducir
su contenido de humedad (hasta un 50-
60 % en base húmeda) e incrementar el
contenido de sólidos solubles, luego de
incrementar los sólidos a las frutas pro-
cedemos a someterlos al secado solar (7).
La combinación de estas dos operaciones
es de suma importancia para las especies
por el contenido de azucares que poseen,
si bien el 50% de la reducción en el peso
por osmosis ha sido considerada más o
menos como un estándar, hay muchas condiciones bajo
las cuales no es deseable llevar la deshidratación osmótica
tan lejos sino de acuerdo al mejor balance entre la con-
centración del jarabe y la velocidad del secado. (10, 11,12).
La Investigacion se basó en realizar el deshidratado solar
con la utilización de un deshidratador solar con colector
plano que posee la organización, sometiendo a 2 frutas
muy comunes en el mercado al proceso, como es el toma-
te de árbol y la guayaba, con el objetivo de determinar el
tiempo de secado óptimo de los productos en base a las
variables peso de producto y días de secado.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Para la ejecución del proyecto se definió 2 materias pri-
mas con las siguientes características:
Fruta Nombre Cientíco Variedad
Tomate de árbol Cyphomandra betacea L Gigante Amarillo
Guayaba Psidium guajaba L Chiveria
METODOLOGIA
Procedimiento experimental
La presente investigación se ejecutó en el deshidratador
solar con colector plano, perteneciente a la Fundación
DIA con el aval del proyecto de energías alternativas ES-
POCH-CONESUP, cuyos objetivos se orientaron a obte-
ner deshidratados de frutas, mediante la energía solar.
Análisis Proximal
Los análisis proximales de fibra y proteínas se realizaron
en un rango de 2 días de salido el producto del deshidrata-
dor. Se realizó en el Laboratorio de Nutrición Animal de
la Facultad de Ciencias Pecuarias de la Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), la determinación
de ceniza, solidos totales y humedad en los Laboratorios
de Ciencias Químicas de la misma Institución.
Procesamiento
La técnica experimental utilizada para la preservación de
productos frutícolas deshidratados, consta de 2 fases.
1.- Deshidratación Osmótica
Consiste en sumergir un producto alimenticio en una so-
lución con una alta presión osmótica, lo cual crea un gra-
diente de potencial químico entre el agua contenida en el
alimento y el agua en la solución, originando el flujo de
agua desde el interior del producto, para igualar los po-
Tabla 1. Materias Primas
14
ISSN 2477-9105 Número 22 Vol. 2 (2019)
tenciales químicos del agua en ambos lados de las mem-
branas de las células del vegetal. Estas son semipermea-
bles y permiten el paso del agua y muy poco el de soluto,
produciéndose como efecto neto, la pérdida de agua por
parte del producto (6)
2.- Deshidratado solar
Una vez tomado el peso inicial y colocado en el deshidra-
tador, de acuerdo a la codificación, el peso y los días que
pasara al interior del equipo que son variables a estudiar,
dejamos que la temperatura actué en este caso la tempe-
ratura media de la ciudad de Riobamba entre los meses
de estudio que es Julio a Septiembre, fluctúa entre 8 º C a
18 º C, luego de eso procedemos a sacar los productos del
equipo y realizar los debidos análisis fisicoquímicos, mi-
crobiológicos y sensoriales, con estos resultados tomados
procedemos a realizar nuestro diseño factorial que será
A x B, el que me determinara el mejor tratamiento (13).
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El proceso de deshidratación osmótica es una técnica ex-
tensamente estudiada que permite modificar la compo-
sición de los alimentos a partir de la remoción de agua y
de la incorporación de sólidos. Por esta
razón, constituye una herramienta más
que interesante desde el punto de vista
de la formulación y desarrollo de nuevos
productos, en el estudio se definió una
solución al 50 % de sacarosa. En relación
al tomate de árbol, las muestras iniciales
de fruta son 2000 gr y 4000 gr.
Para los 2000 gr al momento de ingresar
al deshidratador, pudo observarse que
esta variable tuvo una media de 1589,33
y una desviación estándar de 85,15, don-
de observamos que perdemos más peso
es el A3B1N3T que corresponde a 4 días
y 2000 gr.
Para los 4000 gr al momento de ingresar
al deshidratador, pudo observarse que
esta variable tuvo una media de 2870,9 y
una desviación estándar de 659,6 donde
observamos que perdemos más peso es
el A3B1N1T que corresponde a 6 días y
2000 gr.
Tratamientos Código
Deshidratador
Entra gr Sale gr W perdido % W perdido
4 días 2000 gr A1B1N1T 2000 495,59 1504,41 75,22
4 días 2000 gr A1B1N2T 2000 506,61 1493,39 74,67
4 días 2000 gr A1B1N3T 2000 508,81 1491,19 74,56
5 días 2000 gr A2B1N1T 2000 429,52 1570,48 78,52
5 días 2000 gr A2B1N2T 2000 411,89 1588,11 79,41
5 días 2000 gr A2B1N3T 2000 416,3 1583,7 79,19
6 días 2000 gr A3B1N1T 2000 290,75 1709,25 85,46
6 días 2000 gr A3B1N2T 2000 325,99 1674,01 83,7
6 días 2000 gr A3B1N3T 2000 310,57 1689,43 84,47
4 días 4000 gr A1B2N1T 4000 756,89 3243,11 81,08
4 días 4000 gr A1B2N2T 4000 1299,6 2700,4 67,51
4 días 4000 gr A1B2N3T 4000 1317,2 2682,8 67,07
5 días 4000 gr A2B2N1T 4000 911,89 3088,11 77,2
5 días 4000 gr A2B2N2T 4000 931,72 3068,28 76,71
5 días 4000 gr A2B2N3T 4000 950,89 3049,11 76,23
6 días 4000 gr A3B2N1T 4000 682,82 3317,18 82,93
6 días 4000 gr A3B2N2T 4000 636,56 3363,44 84,09
6 días 4000 gr A3B2N3T 4000 674,01 3325,99 83,15
Tabla 2. Pérdida de peso en el Tomate de Árbol
15
Enriquez
En el caso del factor peso 2 y 4 kg, se eje-
cutó un análisis de varianza y la prueba
de Tukey para definir la diferencia signi-
ficativa y si el producto es homogéneo, el
análisis de varianza definido en la tabla
2 y tabla 4 respectivamente define que existe una dife-
rencia significativa entre los tratamientos, por lo que los
productos no son homogéneos, y podemos observar los
resultados en la tabla 3 y 5, esto se debe a la variación de
la Temperatura ambiente de la ciudad de Riobamba, en
ANOVA
2kg T de árbol
Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
Entre grupos 57114,527 2 28557,263 191,906 ,000
Dentro de grupos 892,85 6 148,808
Total 58007,376 8
2kg T de árbol
HSD Tukey
a
2kg factor N
Subconjunto para alfa = 0.05
1 2 3
2kg 6 días 3 309,1033
2kg 5 días 3 419,2367
2kg-4 días 3 503,67
Sig. 1 1 1
ANOVA
4kg T de árbol
Suma de cuadrados gl
Media cuadrá-
tica
F Sig.
Entre grupos 581164,426 2 290582,213 320,801 ,000
Dentro de gru-
pos
5434,816 6 905,803
Total 586599,242 8
4kg T de árbol
HSD Tukey
a
4kg factor N
Subconjunto para alfa = 0.05
1 2 3
4kg 6 días 3 664,4633
4kg 5 días 3 917,0333
4kg 4 días 3 1283,4333
Sig. 1 1 1
Tabla 3. ANOVA Tomate de árbol -2kg.
Tabla 4. Tukey Tomate de árbol – 4 kg.
Tabla 5. ANOVA Tomate de árbol – 4 kg
Tabla 6. Tukey Tomate de árbol – 4 kg
16
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los días que se ejecutó los ensayos en el deshidratador, así
como la asimilación del producto de solutos en la deshi-
dratación previa (osmosis).
Tratamientos Código
Deshidratador
Entra gr Sale gr W perdido
% W perdido
4 días 2 kg A1B1N1G 2000 314,3 1685,7 84,29
4 días 2 kg A1B1N2G 2000 400 1600 80
4 días 2 kg A1B1N3G 2000 440 1560 78
5 días 2 kg A2B1N1G 2000 340 1660 83
5 días 2 kg A2B1N2G 2000 315,6 1684,4 84,22
5 días 2 kg A2B1N3G 2000 300 1700 85
6 días 2 kg A3B1N1G 2000 271 1729 86,45
6 días 2 kg A3B1N2G 2000 310 1690 84,5
6 días 2 kg A3B1N3G 2000 260 1740 87
4 días 4 kg A1B2N1G 2000 880 1120 56
4 días 4 kg A1B2N2G 4000 1000 3000 75
4 días 4 kg A1B2N3G 4000 1040 2960 74
5 días 4 kg A2B2N1G 4000 840 3160 79
5 días 4 kg A2B2N2G 4000 800 3200 80
5 días 4 kg A2B2N3G 4000 720 3280 82
6 días 4 kg A3B2N1G 4000 680 3320 83
6 días 4 kg A3B2N2G 4000 631,6 3368,4 84,21
6 días 4 kg A3B2N3G 4000 699,2 3300,8 82,52
ANOVA
2kg Guayaba
Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
Entre grupos 16752,416 2 8376,208 4,813 0,057
Dentro de grupos 10441,9 6 1740,317
Total 27194,316 8
HSD Tukey
a
2kg factor N
Subconjunto para alfa = 0.05
1
2kg 6 días 3 280,3333
2kg 5 días 3 318,5333
2kg-4 días 3 384,7667
Sig. 0,05
Tabla 7. Pérdida de peso en la Guayaba
Tabla 8. ANOVA Guayaba 2kg
Tabla 9. ANOVA Guayaba- 4 kg
17
4kg Guayaba
Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
Entre grupos 140242,809 2 70121,404 17,707 0,003
Dentro de
grupos
23760,32 6 3960,053
Total 164003,129 8
HSD Tukey
a
4kg factor N
Subconjunto para alfa = 0.05
1 2
4kg 6 días 3 670,2667
4kg 5 días 3 786,6667
4kg 4 días 3 973,3333
Sig. 0,138 1
Tabla 10. Prueba de Tukey-2kg Guayaba
Tabla 11. Prueba de Tukey – 4 kg
En el caso del factor peso 2 y 4 kg de
Guayaba, se ejecutó un análisis de va-
rianza y la prueba de Tukey para definir
la diferencia significativa y si el produc-
to es homogéneo, el análisis de varianza
definido en la Tabla Nº 7, en relación a la
pérdida de peso define que no existe una
diferencia significativa, y en el caso de
los 4kg existe una diferencia significati-
va, como se define en la tabla 8, los pro-
ductos son homogéneos para el primer
caso Tabla 9, y no son homogéneos para
el segundo caso Tabla 10, hay que tomar
en cuenta que la guayaba tuvo un desa-
rrollo diferente después de la osmosis,
observándose que asimilo los solutos de
mejor manera y por tener un contenido
alto en fibra se dio una pérdida de peso
homogénea como se detalla en la evalua-
ción estadística.
Determinación del mejor tratamiento
Tomate de Árbol. - de acuerdo a los da-
tos reportados y calculados se obtiene un
mejor proceso de deshidratación combi-
nada de tomate de árbol, el tratamiento
A2B2 (5 días de secado por 4 kg de fruta)
porque en ese tratamiento el contenido
de agua es de 12.68 %, ideal para su preservación mante-
niendo sus características organolépticas de acuerdo a la
NTE INEN 1334-1, el contenido de azucares totales es de
10. 39º Brix, variando la composición de fruta fresca en
0.021 º Brix.
Tratamientos
Cenizas
%
Humedad
%
Proteína
% º Brix
Fibra
%
A1B1 4,19 20,53 10,42 7 11,56
A2B1 2,72 13,67 9,96 5,43 8,58
A3B1 2,26 8,58 10,09 4,07 10,16
A1B2 2,37 19,83 9,62 11,27 9,28
A2B2 2,66 12,68 9,55 10,39 9,67
A3B2 2,92 9,9 9,59 7,33 9,12
Guayaba. - de acuerdo a los datos reportados y calculados
se obtiene un mejor proceso de deshidratación combina-
da de Guayaba, en el tratamiento A1B1 (4 días de secado
por 2kg. de fruta), porque en este tratamiento el conteni-
do de agua es de 13%, ideal para su preservación, el con-
tenido de azúcar es de 5. 93º Brix, variando de la compo-
sición de fruta fresca en 0.13º Brix por encima del valor de
su composición y manteniendo un comportamiento sin
variación significativa en lo que tiene que ver a cenizas,
proteínas y fibra del resto de tratamientos.
De los resultados puede determinarse que el factor B (vo-
lumen de fruta) influye significativamente en los resulta-
Tabla 12. Mejor tratamiento del Tomate de Árbol
Enriquez
R
eferencias
18
ISSN 2477-9105 Número 22 Vol. 2 (2019)
dos al presentar diferencia significativa más que todo en
la humedad.
Tratamientos
Cenizas
%
Humedad
%
Proteina
% º Brix
Fibra
%
A1B1 1,97 13 8,09 5,93 15,95
A2B1 2,18 8,7 8,11 5,1 15,88
A3B1 2,21 4,7 8,4 3,17 16,19
A1B2 2,3 16,27 8,29 6,03 15,27
A2B2 2,95 10,89 7,73 4,97 15,56
A3B2 3,19 7,4 7,26 4,15 16,14
IV. DISCUSION
La deshidratación osmótica consiste en sumergir un pro-
ducto alimenticio en una solución con una alta presión,
lo cual genera una gradiente de potencial químico entre
el agua contenida en el alimento y el agua de la solución,
originando el flujo de agua desde el interior del producto
para igualar los potenciales químicos del agua en ambos
lados de las membranas de la célula vegetal (16).
Dentro del proceso de secado actúa como un proceso
previo importante en la formulación de alimentos des-
hidratados, luego de la ejecución del proceso en base a
los factores que intervienen como el tiempo y peso de la
muestra, definimos que las especies (tomate de árbol y
guayaba) tienen diferente comportamiento en el secado,
en función de la cantidad de agua que retengan, la natu-
raleza y la cantidad de solutos que se haya suministrado
mediante el medio acuoso, posteriormente se define el
medio de secado que en nuestro caso será solar con la
utilización de un deshidratador con colector plano, este
proceso define las propiedades organolépticas que ten-
dremos al final.
V. CONCLUSIONES
En la deshidratación osmótica, como pretratamiento
para el deterioro de la materia prima,
actuó directamente la presión ejercida
para impedir el paso de agua pura den-
tro de una solución acuosa a través de
una membrana diferente permeable de
este modo se impide un incremento en
el volumen de la solución.
La deshidratación osmótica, como pre
tratamiento, permite evitar el deterioro
del alimento, más no la proliferación de
microorganismos para su conservación.
Durante la etapa de secado en la cámara
existió una variación de temperatura de-
bido a los cambios climáticos, tomando
en cuenta este aspecto se generó una va-
riación que oscila entre 42-45 °C, por lo
que se genera una rotación de las bande-
jas para que el secado sea uniforme.
El buen empleo del pre tratamiento os-
mótico al 50% es un factor muy impor-
tante que contribuye en la calidad del
producto final. Elevando el contenido
de solutos (azúcar) con una humedad
promedio del 70 % al inicio del proceso,
llegando al final del 12.68 % y 13 % res-
pectivamente.
Con la aplicación de análisis estadísti-
co aplicando una prueba de Tukey y el
análisis de varianzas a los 2 productos,
definimos que para el caso del tomate de
árbol existe diferencia significativa en
las variables y no son homogéneos, en el
caso de la guayaba solo observamos que
para 4 kg para los 5 y 6 días no existe va-
riación por lo que son homogéneos.
Tabla 13. Mejor tratamiento de la Guayaba
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