Deshidratación de pulpa de tomate

Abstract

La deshidratación por aire caliente es una técnica de conservación ampliamente utilizada para prolongar la vida útil de alimentos de alta humedad, como frutas y hortalizas, permitiendo además la obtención de productos innovadores como los fruit leathers o láminas gelificadas. El modelado de la cinética de secado y el cálculo de parámetros termodinámicos, como la energía de activación (Ea), resultan fundamentales para optimizar el proceso y diseñar equipos eficientes. Sin embargo, el método clásico de cálculo de Ea, basado en la correlación de Arrhenius del coeficiente de difusión con la temperatura constante del aire de secado (Ta), puede no representar fielmente la realidad en productos con alta actividad acuosa, donde la temperatura del producto difiere significativamente de Ta debido al enfriamiento evaporativo. En este contexto, el presente trabajo de tesina se propuso evaluar un enfoque alternativo para el cálculo de la Ea, basado en el concepto de “temperatura característica del producto” (Tc) propuesto por Fiorentini y col. (2015), aplicado a la deshidratación de leathers de tomate. Para ello, se replicó la formulación de pulpa de tomate diseñada para activar el mecanismo de gelificación “azúcar-ácido-pectina” durante el secado, que se llevó a cabo en un deshidratador convectivo a temperaturas de aire de 40, 60 y 80 °C, registrándose simultáneamente las cinéticas de pérdida de humedad y las historias térmicas de la superficie del producto mediante termometría infrarroja. El cálculo de la energía de activación mediante la ecuación de Arrhenius arrojó diferencias sustanciales entre ambos métodos. Con la correlación clásica (D vs. 1/Ta), se obtuvieron valores de Ea de 17,2 kJ/mol (zona húmeda) y 12,9 kJ/mol (zona seca). En cambio, al correlacionar D con la temperatura característica (1/Tc), las Ea resultaron significativamente mayores: 33,2 kJ/mol en zona húmeda y 38,9 kJ/mol en zona seca. Estos últimos valores son cercanos a la entalpía de vaporización del agua pura (~40,7 kJ/mol), lo que les confiere un mayor sentido físico. La diferencia entre las Ea de ambas zonas es coherente con la teoría de la movilidad molecular, que postula una dependencia térmica más fuerte de la difusión a mayores contenidos de humedad. El método clásico, en contraste, subestimó la sensibilidad térmica del proceso y no permitió distinguir adecuadamente entre zonas. En conclusión, el trabajo valida y extiende la aplicabilidad del concepto de temperatura característica del producto para la determinación de la energía de activación en el secado de alimentos de alta humedad, como los leathers de tomate, reforzando la solidez del concepto propuesto por el grupo de investigación del CIDCA.