Modelado de la transferencia de masa durante el proceso de deshidratación osmótica de peras con soluciones de sacarosa y sorbitol

Abstract

Este trabajo tuvo como objetivo estudiar la transferencia de masa y cinética de deshidratación osmótica de trozos de pera en soluciones de sacarosa y/o sorbitol. Medias rodajas de peras variedad Packham´s, de 10 mm de espesor fueron inmersas en soluciones hipertónicas de sacarosa o sorbitol en concentraciones de 40 y 60ºBrix. Soluciones conteniendo los dos azucares también fueron utilizadas con la intención de validar el efecto de los solutos en los parámetros de proceso. Las concentraciones fueron las siguientes: 40% de sacarosa + 20% de sorbitol, 30% sacarosa + 30% sorbitol y 20% sacarosa + 40% sorbitol. El proceso fue conducido por 24 h con temperatura controlada (30ºC) y agitación de 90 ciclos/min. La pérdida de agua y de peso y la incorporación de sólidos en la fruta fueron analizadas a lo largo del proceso en función del tipo y concentración de la solución. Para todos los ensayos, la pérdida de agua y peso aumentaron significativamente con la elevación de la concentración de la solución deshidratante, en tanto que los ensayos con sorbitol promovieron una mayor tasa de salida de agua de la fruta y mayor ganancia de sólidos, debido al menor peso molecular del sorbitol en relación a la sacarosa. En los tratamientos realizados con los dos solutos, la proporción sacarosa:sorbitol en la solución influenció directamente en los resultados, verificándose un mayor efecto del sorbitol tanto en la pérdida de agua como en la incorporación de azucares. Se utilizó la solución analítica para difusión con propiedades constantes para obtener los coeficientes efectivos de difusión del agua y los solutos en las distintas condiciones de proceso.

The objective of this work was to study mass transfer and osmotic dehydration kinetics of pear pieces in solutions of sucrose or sorbitol. Half slices of pears of the variety Packham´s Triumph were immersed in hypertonic aqueous solutions of sucrose or sorbitol with concentrations of 40 or 60ºBrix. Solutions containing both sugars were also used in the attempt to validate the effect of solutes on process parameters. Compositions used were: 40% sucrose + 20% sorbitol, 30% sucrose + 30% sorbitol and 20% sucrose + 40% sorbitol. The process was run during 24 h at constant temperature (30ºC) and agitation (90 cycles/min). Weight and water loss and solids gain were analyzed along process time as a function of solution composition and concentration. For all runs weight and water loss increased significantly with solution concentration. Sorbitol induced a higher water loss and solid gain due to its lower molecular weight respect to sucrose. In the tests using mixtures of solutes the ratio sorbitol:sucrose influenced directly on results: the higher ratios determined and increase in water loss and solids gain. The analytical solution for a system with diffusion in a liquid medium, with constant properties was used to obtain the effective diffusion coefficients of water and solutes for the different process conditions.