Tesis / 0307/I.A. by MAOSABO

EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DE SECADO COMBINADO: OSMODESHIDRATACIÓN-MICROONDAS EN LA OBTENCIÓN DE HARINA DE RÁBANO PARA LA ELABORACIÓN DE GALLETAS.

LILIANA MARCELA CIFUENTES CRUZ JOHAN ESTEBAN VILLAMIL GALINDO

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS BOGOTÁ 2014

EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DE SECADO COMBINADO: OSMODESHIDRATACIÓN-MICROONDAS EN LA OBTENCIÓN DE HARINA DE RÁBANO PARA LA ELABORACIÓN DE GALLETAS.

LILIANA MARCELA CIFUENTES CRUZ JOHAN ESTEBAN VILLAMIL GALINDO

Trabajo de grado para optar el título de Ingeniero(a) de Alimentos

Director Jesús Antonio Galvis Vanegas PhD.

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÌA DE ALIMENTOS BOGOTÁ 2014

Nota de Aceptaci贸n: ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________

_______________________________ Presidente del jurado

_______________________________ Firma jurado

_______________________________ Presidente del jurado

Bogot谩, 06 de Noviembre de 2014

DEDICATORIA Quiero darle las gracias a Dios por haberme guiado durante esta etapa de mi vida, por su infinito amor, sabiduría y fuerza, por proveer los recursos para que el sueño que un día comenzó hoy esté a punto de culminar. Le dedico este trabajo a papá porque es el hombre que ha estado siempre a mi lado, esforzándose y trabajando fuertemente para ayudarme y guiarme en cada etapa de mi vida. Gracias por estar con nosotras, por ser un padre complaciente, amoroso y dedicado en todo lo que hace. A mamá que ha sido la mujer que ha inundado nuestro hogar con su inmenso amor y dedicación. Gracias por tus palabras, por tu comprensión, paciencia, esfuerzo y ayuda. Eres una mujer que refleja la hermosura y entrega que una madre puede tener. A mi hermana que es mi mayor ejemplo de disciplina y dedicación, ver lo que haces a diario y lo que has alcanzado no solo me motiva sino que me hace sentir tan orgullosa y feliz. Gracias porque has sido mi compañía, mi amiga y me has brindado tú ayuda las veces que lo he necesitado.

Liliana Marcela Cifuentes Cruz

DEDICATORIA Quisiera dedicarle este trabajo, primordialmente a Dios por darme la oportunidad y los recursos de llevar a cabo todas las metas trazadas durante este tiempo, en segundo lugar a toda mi familia quienes uno a uno aportaron su grano de arena para la construcción de esta maravillosa etapa académica, en especial a mis padres y mi hermano quienes nunca dejaron de brindarme todo lo necesario para salir adelante y formarme como un ser humano integro Por otro lado también quiero dedicar esta investigación a mis amigos y compañeros quienes entre discusiones y debates dentro y fuera de las aulas de clase me permitieron crecer y tener una perspectiva más crítica de la vida. Por ultimo quiero dedicar este logro a todos aquellos que escogieron la Ingeniería de Alimentos como su forma de vida, quienes con cada investigación o labor aportan bienestar y contribuyen al desarrollo de la sociedad, forjando así un mundo sostenible y equilibrado.

Johan Esteban Villamil Galindo

AGRADECIMIENTOS

Nos complace otorgarle nuestros más sinceros agradecimientos a: Dios por darnos la vida y salud para realizar este trabajo y culminar nuestra etapa académica como Ingenieros de Alimentos. También agradecemos a la Fundación Universitaria Agraria de Colombia por facilitarnos las instalaciones para el desarrollo de la fase experimental en los laboratorios y poner a nuestra disposición lo necesario y el asesoramiento para cumplir con los objetivos. Agradecemos infinitamente al Ingeniero Jesús Antonio Galvis Vanegas por dirigir nuestra tesis y aportar sus conocimientos al desarrollo de esta, por su tiempo sus consejos tanto a nivel personal como profesional, ya que durante nuestro proceso de formación estuvo presente mostrándonos el camino para ser unos excelentes profesionales. Al señor Jorge Triana por sus aportes acerca de la cadena productiva del rábano, fue un honor trabajar con este maravilloso producto. Al Ingeniero Guillermo Corredor a las Ingenieras Gloria González y Nidia Casas, por sus aportes técnicos y morales, sin ellos nuestros objetivos no se hubiesen cumplido. A todas aquellas personas que directa o indirectamente influyeron de manera positiva con el desarrollo de este proyecto. MIL GRACIAS a cada uno.

Liliana Marcela Cifuentes Cruz y Johan Esteban Villamil Galindo

CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….16 PROBLEMA A SOLUCIONAR……………………………………………………...17 JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………..17 OBJETIVOS…………………………………………………………………………..19 Objetivo general……………………………………………………………………...19 Objetivos específicos………………………………………………………………..19 1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA…………………………………………………….20 1.1. EL AGUA EN LOS ALIMENTOS……………………………………………...20 1.1.1. Efecto general del agua sobre la calidad de los alimentos……………...20 1.2. SECADO DE LOS ALIMENTOS………………………………………………21 1.3. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA……………………………………………..21 1.3.1. Factores que afectan la deshidratación osmótica………………………...22 1.3.2. Selección de solutos…………………………………………………………23 1.3.3. Cinética de la deshidratación osmótica…………………………………....25 1.3.4. Ventajas y desventajas de la deshidratación osmótica…………………..26 1.4. DESHIRATACIÓN CON MICROONDAS…………………………………….26 1.4.1. Aplicaciones de las microondas…………………………………………….27 1.5. SECTOR HORTÍCOLA………………………………………………………...28 1.6. RÁBANO (Raphanus sativus L.)………………………………………………29 1.6.1. Generalidades………………………………………………………………...29 1.6.2. Taxonomía y morfología……………………………………………………..29 1.6.3. Composición nutricional del rábano………………………………………...30 1.6.4. Producción de rábano en Colombia…………………………….................31 1.7. INDUSTRIA GALLETERA……………………………………………………..33 1.7.1. Componentes básicos de las galletas……………………………………...33 1.7.2. Características de las galletas y factores que las determinan………..…35 1.7.3. Materiales de embalaje………………………………………………………36 1.7.3.1. Películas de plástico…………………………………………………..…...36 1.7.3.2. Películas metalizadas……………………………………………………...37 1.8. COLOR…………………………………………………………………………..37 1.8.1. Atributos de color……………………………………………………………..38 1.8.2. Sistemas de color CIE……………………………………………………….39 1.8.3. Escalas de medición de color……………………………………………….39 1.8.4. Coordenadas CIELAB (L*a*b*)………...……………………………………39 1.8.5. Cálculo de la variación de color……………………………………………..40 1.9. PRUEBA DE ESTABILIDAD…………………………………………………..41 1.9.1. Pruebas de caducidad aceleradas………………………………………….41 2. METODOLOGÍA…………………………………………………………………..43 2.1. ADECUACION DEL RÁBANO………………………………………………...45 2.2. PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN OSMODESHIDRATANTE………………45 2.3. DETERMINACIÓN DE LA CINÉTICA DE OSMODESHIDRATACIÓN…...45 2.4. DESHIDRATACIÓN POR MICROONDAS…………………………………..46

2.5. ANÁLISIS DE CAMBIO DE COLOR EN LAS RODAJAS DE RÁBANO PREVIO AL PROCESO DE OSMODESHIDRATACIÓN Y DESPUÉS DEL SECADO POR MICROONDAS……………...……………………………………..47 2.6. ANÁLISIS SENSORIAL DEL RÁBANO DESHIDRATADO POR MÉTODOS COMBINADOS……………………………………………………………………….48 2.7. MOLIENDA DEL RÁBANO Y OBTENCIÓN DE HARINA………...………..48 2.8. ELABORACIÓN DE GALLETAS……………………………………………...48 2.9. ANÁLISIS SENSORIAL DE GALLETAS…..…………………………………49 2.10. ESTUDIO DE VIDA ÚTIL………..…………………………………………...49 2.10.1 Análisis de color…...………………………………………………………....50 2.10.2. Análisis sensorial...………………………………………………………….51 3. RESULTADOS Y ANÁLISIS…………………...………………………………...52 3.1. CINÉTICA DE OSMODESHIDRATACIÓN……………………...…………...52 3.1.1. Ganancia de sólidos solubles…………………………………………...…..52 3.1.2. Pérdida de peso……………………………………………………………....54 3.1.3. Concentración de sólidos…………………………………………..………..56 3.1.4. Pérdida de humedad……………………………………………………...….58 3.2. SECADO POR MICROONDAS……………………………………………….58 3.3. CAMBIOS DE COLOR EN LAS RODAJAS DE RÁBANO DESHIDRATADAS POR MÉTODO COMBIANDO………………………………60 3.4. ANÁLISIS SENSORIAL PARA EL RÁBANO OSMODESHIDRATADO Y SECADO POR MICROONDAS...…………………………………………………..63 3.5 ANÁLISIS SENSORIAL FORMULACIONES GALLETAS...………………...64 3.6. PRUEBA DE ESTABILIDAD…………………………………………………..65 3.6.1. Pérdida de humedad de galletas…………………………………………....65 3.6.2. Fracturabilidad de las galletas………………………………...…………….68 3.6.3. Coordenadas L*a*b* en las galletas…………..……………………………69 3.7. ANÁLISIS SENSORIAL FINAL DE LAS GALLETAS…...…………………..72 3.8. CÁLCULO DE LA VIDA ÚTIL PARA LAS GALLETAS EN LOS 2 TIPOS DE EMPAQUE………………………………………………………………………………75 3.8.1. Estimación de vida útil en empaque transparente…….…………………………..75 3.8.2. Estimación de vida útil en empaque metalizado……………………………….….76

4. CONCLUSIONES………………………………………………………………....77 5. RECOMENDACIONES…………………………………………………………...78 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………….79 ANEXOS………………………………………………………………………………83

LISTA DE ABREVIATURAS a*: Coordenada cromática (rojo (+), verde (-)) aw: Actividad acuosa. b*: Coordenada cromática (amarillo (+), azul (-)) CNH: Contenido de humedad. DMi: Materia seca inicial. GSS: Ganancia porcentual de sólidos solubles. %H: Porcentaje de humedad. Hi: Humedad inicial. Hf: Humedad final. L*: Luminosidad. MW: Microondas. NaCl: Cloruro de Sodio. P (Alimento, T): Presión parcial del agua ejercida por el alimento a temperatura T. P (Agua pura, T): Presión de vapor ejercida por el agua pura a la misma temperatura T. OD: Osmodeshidratación. rpm: Revoluciones por minuto. S: Peso de la materia seca en el material al tiempo t S0: Peso inicial de la materia seca. SG: Ganancia de sólidos. VH: Velocidad de pérdida de humedad. VW: Velocidad de pérdida de peso. VSS: Velocidad de ganancia de sólidos. W: Peso del material al tiempo t. W0: Peso inicial. WL: Pérdida de agua. WR: Pérdida de peso. X: Fracción del peso del agua en el material al tiempo t. X0: Fracción del peso inicial del agua.

LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Composición nutricional del rábano……………………………………..30 Tabla 2. Cantidades utilizadas para la preparación de la solución osmótica……………………………………………………………………………....45 Tabla 3. Formulaciones para la elaboración de galletas…………………….......49 Tabla 4. Análisis realizados durante el estudio……………………………..…....51 Tabla 5. Resultados análisis de varianza para variables evaluados durante la osmodeshidratación………………………………………………………………….52 Tabla 6. Modelos matemáticos para GSS y la VSS en los tres tratamientos…………………………………………………………………………..54 Tabla 7. Modelos matemáticos para la pérdida de peso en los tres tratamientos…………………………………………………………………………..56 Tabla 8. Concentración de sólidos de las rodajas de rábano durante los intervalos de tiempo de osmodeshidratación. ………………………………..…..56 Tabla 9. Modelos matemáticos para el porcentaje de ganancia de sólidos en los tres tratamientos. ..…………………………………………………………………..57 Tabla 10. Modelos matemáticos para el porcentaje de pérdida de humedad en los 3 tratamientos..………………………….………………………………………..59 Tabla 11. Promedio de la humedad de las rodajas de rábano………………….59 12. Promedios de los resultados obtenidos en la prueba de color en las galletas.………………………….…………………………………………………….70 Tabla 13. Promedio de los resultados del análisis sensorial final para las galletas.………………………….…………………………………………………….73 TABLA 14. Estimación de vida útil para galletas almacenadas en empaque transparente………………………………………………………………………..…76 Tabla 15. Estimación de vida útil para galletas almacenadas en empaque metalizado……………………………………………………………………………76

LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Transferencia de materia en la deshidratación osmótica……………………………………………………………………………….22 Figura 2. Gráfica típica que ilustra la velocidad de pérdida de agua durante la deshidratación osmótica de un material biológico (DMi=materia seca inicial)………………………………………………………………………………….25 Figura 3. Calentamiento de un sólido por microondas…………………………..27 Figura 4. Producción de rábano en Colombia…………………………………….31 Figura 5. Área, producción y rendimiento del cultivo de rábano durante el periodo 2007/2011…………………………………………………………………..………...32 Figura 6. Matiz……………………………………………………………...………...38 Figura 7. Cromaticidad……………………………………………………………....38 Figura 8. Sistema de color tridimensional que muestra la luminosidad………………………………………………………………………..….39 Figura 9. Mapa en tres dimensiones de coordenadas L* a* b*…………….…...40 Figura 10. Diagrama de flujo para la obtención de galletas a partir de harina de rábano osmodeshidratado y secado por microondas…………………………....44 Figura 11. Osmodeshidratación del rábano……………………………………….45 Figura 12. Horno microondas……………………………………………………….47 Figura 13: Colorímetro……………………………………………………………….47 Figura 14. Galletas con harina de rábano empacadas en bolsas de polipropileno laminada con multicapa de polietileno y Película de polipropileno biorentado BOOPP/PEBD metaliza………………………………………………..50 Figura 15. Texturómetro……………………………………………………………..50

LISTA DE GRÁFICAS Pág. Gráfica 1. Ganancia de solidos solubles (ºBrix) en el rábano durante la osmodeshidratación……….………………………….……………………………..52 Gráfica 2. VSS del rábano durante la osmodeshidratación..…………………....53 Gráfica 3. Pérdida de peso del rábano durante la osmodeshidratación………………………………………………………………….55 Gráfica 4. Porcentaje de concentración de sólidos del rábano durante la osmodeshidratación……….………………………….……………………………..57 Grafica 5. Porcentaje de pérdida de humedad del rábano durante la osmodeshidratación………………………………………………………………….58 Grafica 6. Valor de luminosidad en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas. …………………………………………………………...60 Grafica 7. Valores de la coordenada a* en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas…………………………………..61 Grafica 8. Valores en la coordenada b* en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas…………………………………..62 Gráfica 9. Variación total del color en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas………………………………………………………..…63 Gráfica 10. Análisis sensorial de las rodajas de rábano secadas por método combinado.……………………………………………………………………………64 Gráfica 11. Análisis sensorial para las galletas…………………………………...65 Gráfica 12. Cambios de humedad de las galletas en el empaque transparente……………………………………………………..……………………66 Gráfica 13. Cambios de humedad de las galletas en el empaque metalizado……………………………………………………..……………………...67 . Gráfica 14. Fracturabilidad de las galletas en el empaque transparente…………………………………………………………………………..68 Gráfica 15. Fracturabilidad de las galletas en el empaque metalizado…………………………………………………………………………….69 .

LISTA DE ANEXOS Pág. Anexo A. Cálculos para la preparación de las soluciones hipertónicas…...…..84 Anexo B. Formato de análisis sensorial para rodajas de rábano osmodeshidratado y secado por microondas……………………………..……...85 Anexo C. Procedimiento para la elaboración de galletas………….……….…...86 Anexo D. Formato para el análisis sensorial de tres formulaciones de galletas con harina de rábano…………………………………………………..…………….87 Anexo E. Análisis sensorial para las galletas almacenadas durante 4 semanas a tres temperaturas. ………………………………………………………………...88 Anexo F. Resultados estadísticos………………………….……………………....89 Anexo G. Resultados obtenidos en la etapa de osmodeshidratación de rábano…………………………………………………………………………………90 Anexo H. Modelo matemático vs comportamiento real……………………….....91 Anexo I. Análisis estadístico cambios de color en las rodajas de rábano..…... 94 Anexo J. Variación de color en las coordenadas L* a* b* en el proceso de secado combinado……………..………………………………………………….…95 Anexo K. Resultados obtenidos en análisis sensorial de rábano osmodeshidratado y secado por microondas…………………………..………...96 Anexo L. Resultados obtenidos en análisis sensorial para las formulaciones de galletas.………………………………………………………………………………..97 Anexo M. Promedios calculados de variables analizadas durante la prueba de estabilidad…………………………………………………………………………….98 Anexo N. Gráficas coordenadas L*a*b* durante prueba de estabilidad………………………………………………………………………..….100 Anexo O. Resultados obtenidos en análisis sensorial final para las galletas……………………………………………………………………………….102 Anexo P. Resultados ANOVA para prueba de estabilidad……………….……104 Anexo Q. Gráficas para la obtención del tiempo de vida útil de las galletas…………………………………………………………………………..…..107

RESUMEN La producción de rábano en Colombia presenta tendencia al crecimiento en los últimos años, pero su uso actual está limitado al consumo en fresco principalmente en ensaladas debido a la falta de procesos de transformación que faciliten consumo, lo cual ocasiona que aquellas hortalizas que no cumplen con las condiciones de forma, tamaño y peso se consideren como desechos y no sean aprovechadas aumentando las pérdidas y contribuyendo a la contaminación ambiental en su descomposición. Este proyecto se realizó en la Fundación Universitaria Agraria de Colombia – UNIAGRARIA- y el objetivo fue determinar las mejores condiciones de osmodeshidratación y secado por microondas para la obtención de harina de rábano. Los rábanos fueron sometidos a operaciones de selección y clasificación, posteriormente se hicieron cortes transversales para obtener rodajas 4mm de grosor y fueron sumergidas dentro de una solución de cloruro de sodio en 3 concentraciones: 10, 20 y 30% de NaCl por 3 horas, luego las rodajas se secaron por microondas durante 15 minutos y de cuerdo a la cinética de osmodeshidratación, al análisis sensorial y al análisis de cambio de color se determinó que la las rodajas provenientes de la solución de 20% de NaCl fueron las que presentaron mejor comportamiento. A partir de las rodajas deshidratadas por método combinado, se obtuvo harina de rábano con la que se elaboró galletas con chips de chocolate utilizando tres formulaciones variando el porcentaje de harina de rábano en reemplazo de harina de trigo así: 10%, 20% y 30%. Se realizó un análisis sensorial para elegir la formulación con mayor aceptación y la del 10% fue la que tuvo para todos los atributos (apariencia general, olor, sabor textura y crocancia) calificaciones mayores a 4 lo que indica agrado por parte de los consumidores. Se realizó el estudio de estabilidad para las galletas por un periodo de 28 días, a 16ºC, 25ºC y 37ºC, utilizando dos empaques: transparente y metalizado. Durante esta prueba se midió la pérdida de humedad de las galletas, fracturabilidad, análisis de coordenadas L*a*b* y para el día 1 y 28 se realizó análisis sensorial. De acuerdo con los resultados de la prueba de estabilidad, las muestras almacenadas en empaque transparente son las que se ven más afectadas debido a la permeabilidad al paso de la luz que este empaque permite, lo cual ocasiona que haya ganancia de humedad y por ende mayor fracturabilidad de las galletas y cambios de color.

ABSTRACT Production of Radish in Colombia presents growth trend in recent years, but its current use is limited to fresh consumption mainly in salads because of the lack of transformation processes that facilitate consumption, which causes vegetables that do not meet the terms of shape, size and weight are considered waste and are not exploited by increasing losses and contributing to environmental pollution in its decomposition. This project was conducted at the -UNIAGRARIA- and the objective was to determine the best conditions of osmotic dehydration and microwave drying to obtain flour radish. Radishes were subjected to sorting and classification, then cross cuts were made to obtain slices 4 mm thick and were immersed in a solution of sodium chloride in 3 concentrations: 10, 20 and 30% NaCl for 3 hours, then the slices were dried by microwave for 15 minutes sane osmotic dehydration kinetics, the sensory analysis and analysis of color change is determined that the slices from the solution of 20% NaCl were those that presented the best performance. Dehydrated slices by combined approach, radish flour was obtained with which chocolate chip cookies was developed using three formulations varying the percentage of radish flour replacing wheat flour as follows: 10%, 20% and 30%. Sensory analysis was performed to choose the formulation with greater acceptance and 10% was the one that had all the attributes (general flavor texture and crunchiness look, single, smell) major grades 4 indicating liking by consumers. The stability study was conducted for cookies for a period of 28 days at 16 째 C, 25 째 C and 37 째 C, using two packages: transparent and metallic. During this test moisture loss cookies, fracturability analysis coordinate L * a * b * and for day 1 and 28 was measured sensory analysis. According to the results of stability testing, samples stored in transparent packaging are those that are most affected because of the permeability to the passage of the light that this package allows, which causes it to be moisture gain and therefore the greater fracturability cookies and color changes.

INTRODUCCIÓN Debido a sus cualidades nutritivas, las hortalizas cumplen un papel vital en el equilibrio de la dieta humana. Algunas hortalizas contienen vitamina C que es un importante nutriente porque el organismo humano es incapaz de sintetizarla. Además pueden ser fuente importante de carbohidratos, minerales y proteínas así como también de otras vitaminas. Ciertas enfermedades que se presentan en las personas de avanzada edad, han sido relacionadas con insuficiencia de fibra cruda en la dieta, ocasionada por el consumo de hortalizas y frutas con alto grado de procesamiento y por ende bajo contenido de fibra o simplemente por no consumir en cantidades suficientes (FAO, 1987). El rábano es un alimento formado por una gran proporción de agua como elemento principal así como hidratos de carbono y fibra, por lo que aporta niveles muy bajos de calorías. Contiene una importante cantidad de vitaminas, destacando las del grupo C y los folatos. La primera dispone de acción antioxidante, interviniendo en la prevención de enfermedades como las cardiovasculares o degenerativas y favoreciendo la formación de colágeno, dientes, huesos o glóbulos rojos (White, 2000). La producción de rábano en Colombia en los últimos años presenta tendencia al crecimiento, pero su uso ha sido limitado al consumo en fresco en ensaladas principalmente, debido a la falta de procesos de transformación que faciliten su consumo. Esto ocasiona que los rábanos que no cumplen con condiciones de forma, tamaño o peso son considerados como desechos y no están siendo aprovechados. Sin embargo, el aprovechamiento de esta hortaliza puede mejorarse mediante la aplicación de técnicas de conservación, como el secado que es un método de eliminación de agua en los alimentos, con el objetivo de incrementar la vida útil del producto, mejorar las cualidades sensoriales, retención de aromas, reducción de costos y, en algunos casos, la preservación del valor nutricional del alimento (Rahman, 2003). El presente trabajo permite el aprovechamiento de los residuos de rábano mediante la técnica de deshidratación, empleando dos métodos; la osmodeshidratación y el secado por microondas, técnicas que permiten obtener un producto de buenas condiciones. Al deshidratar el rábano es posible obtener harina la cual puede ser aprovechada en la industria galletera ya que ésta emplea por lo general solo el trigo que es importado y la harina de rábano presentaría una gran oportunidad para incursionar en esta industria.

PROBLEMA A SOLUCIONAR La vida útil del rábano es muy corta debido a su alto contenido de agua, lo cual ocasiona altas pérdidas en poscosecha. JUSTIFICACIÓN El rábano (Raphanus sativus l.) es una planta de gran importancia por sus propiedades farmacéuticas y altos contenidos vitamínicos y de minerales; 100 g de materia fresca contienen 0,86 g de prótidos, 30 UI (unidades internacionales) de vitamina A, 30 mg de vitamina B1, 20 mg de vitamina B2 y 24 mg de vitamina C. Presenta además un contenido de 37 mg de Ca, 31 mg de P y 1 mg de Fe (Ramírez et al., 2006). Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural –MADR- (2010) la producción de rábano en Colombia en el periodo 2005-2008 presenta tendencia al crecimiento con un área mayor a 58 hectáreas sembradas y una producción de 250 toneladas. En Colombia, normalmente se pierde entre el 30 y el 40% de la producción hortícola a causa de factores tecnológicos en el manejo poscosecha (inadecuados métodos de conservación, y a la falta de aplicación de tecnologías apropiadas para su transformación y comercialización). (Peña, 2011). La producción de rábano en Colombia está orientada principalmente a su comercialización en fresco, por ende el producto que no cumple con las condiciones de forma, tamaño o peso es desechado y entra a formar parte de los residuos que al no aprovecharse, en su descomposición causan impacto altamente negativo para el medio ambiente. La tendencia del mercado actual de las frutas y hortalizas es por productos de alta calidad que presenten una vida útil prolongada, por lo tanto, el secado es una opción atractiva para conservarlos y comercializarlos. La deshidratación osmótica es una técnica que permite eliminar parcialmente el agua de los tejidos de los alimentos por inmersión en una solución hipertónica, sin dañar el alimento y afectar desfavorablemente su calidad. La transferencia de masa durante el tratamiento osmótico de materiales biológicos se produce a través de las membranas semipermeables celulares que ofrecen la resistencia dominante a la transferencia de masa. La difusión de agua tiene lugar a través de las membranas semipermeables de las frutas y hortalizas (Rastogi et al., 2000). Por este método la pérdida de agua puede ser aproximadamente del 50-60% de su contenido inicial, existiendo entonces la posibilidad de producir significativas modificaciones en el volumen, forma y estructura del alimento (Della et al., 2010). 17

El secado por microondas es un método de deshidratación rápido y eficaz que puede mejorar la calidad del producto en comparación con productos convencionalmente secados. Se basa en el uso de energía eléctrica generando un campo electromagnético, lo cual hace que las microondas penetren en el interior de los alimentos, en donde se convierte a energía térmica, con un mecanismo de calentamiento rápido. (Scaman, 2005) Con relación al valor nutritivo de los alimentos, hasta la fecha no se ha comprobado que las microondas provoquen mayores pérdidas en dicho valor en comparación con otros métodos de procesamiento tradicional. Incluso en el caso de los productos congelados, al ser la cocción más rápida, se reduce la perdida vitamínica. Además, los alimentos se procesan en su propio jugo de modo que se reduce la pérdida de nutrientes que se produce cuando se cocinan en medios líquidos (Sagñay, 2009) No obstante el secado con microondas se considera viable para alimentos que requieren tiempos cortos y una producción significativa. Es decir aquellos alimentos en los cuáles debe eliminarse una baja cantidad de agua. Asimismo, se pueden utilizar las microondas en aquellos productos que tienen riesgo de formación de costra en su superficie. Por otra parte, el costo del secado combinado puede reducirse cuando se usa el deshidratado por microondas junto con otro método de menor costo. (Della et al., 2010) En Colombia la mayoría de las industrias galleteras emplean harina de trigo la cual es importada. La Federación Nacional de Cultivadores de Cereales y Leguminosas (FENALCE) afirma, que para el año 2012 la importación de trigo fue de 1.006.623 toneladas con altos costos económicos para el país. Esta situación muestra la necesidad de buscar nuevas alternativas de la producción de harinas que sustituyan parcialmente las importaciones de este cereal; observándose un amplio consumo de este producto, por esto las harinas provenientes de productos nacionales cobran cada vez mayor fuerza siempre y cuando cuente con los requerimientos nutricionales para satisfacer el consumo humano. La obtención de harina de rábano y su uso en la industria galletera puede contribuir en alto grado a la disminución de importaciones y a mejorar la dieta de los colombianos con alimentos de alto valor nutritivo.

OBJETIVOS Objetivo general  Determinar las mejores condiciones de osmodeshidratación y secado por microondas para la obtención de harina de rábano y su aplicación en la industria galletera. Objetivos específicos  Establecer entre tres concentraciones de cloruro de sodio (10, 20 y 30%) cuál es la que presenta mejor comportamiento con relación a la ganancia de sólidos, pérdida de peso y pérdida de humedad en rodajas de rábano.  Determinar la cinética de osmodeshidratación con relación a la ganancia de sólidos, pérdida de peso y pérdida de humedad de las rodajas de rábano en cada una de las concentraciones de cloruro de sodio.  Evaluar el efecto de secado por microondas sobre el comportamiento de las rodajas de rábano provenientes de las tres concentraciones respecto al contenido de humedad final y las características organolépticas del producto.  Evaluar los cambios de color que presenta el producto al final del proceso de osmodeshidratación y secado por microondas.  Establecer el efecto de la aplicación de la harina de rábano en la estabilidad de galletas almacenadas a tres temperaturas (16, 25 y 37ºC) en dos tipos de empaque.

1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1.1.

EL AGUA EN LOS ALIMENTOS

Para Del Valle (2001) el agua contenida por un alimento ejerce una presión de vapor que es inferior a la del agua pura a la misma temperatura del alimento. La disminución de esta presión por el alimento se debe a varias causas: 1) La interacción de las moléculas del agua con los grupos polares de los polímeros alimenticios, principalmente proteínas y carbohidratos; 2) la disolución de los solutos macromoleculares (sales, azúcares, etc.) en el agua; y 3) la presencia del agua dentro, de los poros capilares del alimento. Los puntos 1 y 2 se deben a que la disolución de cualquier sustancia en el agua disminuye su presión de vapor, de acuerdo con las leyes de Raoult y Henry. Además la interacción de los grupos polares de los polímeros alimenticios conlleva a la disolución de estos grupos en el agua. En lo referente al punto 3, se ha establecido que el agua contenida dentro de un poro capilar ejerce, por la curvatura convexa de la superficie, una presión de vapor menor que la del agua en superficie plana, y la disminución de la presión aumenta al disminuir el radio de la curvatura del poro capilar (Del Valle, 2001). De acuerdo con lo anterior, la actividad acuosa de un alimento se define como la razón de la presión parcial del agua ejercida por el alimento, a la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura del alimento. Es decir: (Ecuación 1) Donde: a

H20 = aw = actividad acuosa P (Alimento, T)= Presión parcial del agua ejercida por el alimento a temperatura T. P (Agua pura, T) es la presión de vapor ejercida por el agua pura a la misma temperatura T. (Del Valle 2001) 1.1.1. Efecto general del agua sobre la calidad de los alimentos La calidad de los alimentos, cuando estos son recibidos por el consumidor, depende no solamente de su composición inicial, sino también de los cambios que acontecen durante el procesamiento, almacenamiento y distribución. Muchos de estos cambios son afectados por el contenido de humedad, así como por el estado en el que se encuentra el agua dentro de los alimentos. En general, el agua presente en los alimentos puede ser de dos tipos: el agua “ligada”, que no se congela y no actúa como disolvente, y el agua “libre”, que si se congela y si actúa como disolvente (Karel, 2003). El agua ligada es aquella que se encuentra adsorbida en el alimento hasta la monocapa. En lo referente al agua libre, ésta puede desempeñar una o varias 20

de las siguientes funciones en el alimento: 1) disolvente para reactantes y productos; 2) reactante, por ejemplo, en reacciones de hidrólisis; 3) producto de las reacciones, como por ejemplo, en las reacciones de condensación que acontecen en el oscurecimiento no enzimático; y 4) modificador de la actividad catalizadora o inhibidora de otras sustancias; por ejemplo, el agua inactiva algunos de los catalizadores metálicos de la peroxidación de los lípidos (Karel, 2003). 1.2.

SECADO DE LOS ALIMENTOS

El secado de los alimentos es el método más antiguo de conservación de los productos perecederos. La utilización del sol para reducir el contenido de agua de un producto, es el procedimiento más ancestral y menos costoso de conservación. Diversos autores indican que en el paleolítico, hace 400.000 años, se secaban al sol alimentos, carnes y pescados especialmente. Hoy todavía se utiliza para el secado de frutas (Casp et al., 1999). La industria agroalimentaria utiliza la deshidratación como método de conservación de un gran número de productos, debido a la evolución rápida y permanente de las posibles aplicaciones, se pueden citar: productos lácteos y derivados (leche en polvo instantánea, semiproductos en polvo para helados y postres…), derivados de los cereales (alimentos para bebes con carnes y frutas, harinas con frutas y miel, pastas…), productos obtenidos de café, té y cacao., vegetales (purés, forrajes, frutas secas…), productos de origen animal (huevos, sopas y salsas deshidratadas…). 1.3.

DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

La deshidratación osmótica consiste en un proceso de eliminación de agua contenida en el interior de sólidos celulares, mediante su inmersión en una disolución acuosa concentrada (jarabe o salmuera). La fuerza impulsora requerida para el flujo de agua es la diferencia de potencial químico entre la disolución y el fluido intracelular. Si la membrana es perfectamente semipermeable, el soluto es incapaz de difundirse hacia el interior de las células a través de la membrana (Rahman, 2003). La figura 1 presenta el intercambio de materia entre el producto y el medio osmótico durante el proceso de osmodeshidratación

Figura 1. Transferencia de materia en la deshidratación osmótica. Flujo de agua

aws

Sustancias aguanaturales, ácidos, azúcares, minerales.

Flujo de soluto

awp

Solución osmótica

Alimento

Membrana celular Fuente: Barbosa et al. (2000) Según Rahman (2003) el proceso de deshidratación osmótica se caracteriza por tener dos períodos: uno dinámico y otro de equilibrio. En el período dinámico las velocidades de transferencia de materia aumentan o disminuyen hasta que se alcanza el equilibrio. El proceso osmótico termina cuando se alcanza este equilibrio, o sea, cuando la velocidad neta de transporte de materia es cero. 1.3.1. Factores que afectan la deshidratación osmótica A continuación se mencionan algunos de los factores que según Rahman (2003) afectan la deshidratación osmótica. 

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Tipo de agente: Los agentes osmóticos más frecuentemente usados son: sacarosa para frutas, y cloruro sódico para hortalizas. Pescado y carne. Otros agentes osmóticos son: glucosa, fructosa, lactosa, dextrosa, maltosa, jarabe de almidón de maíz, y combinaciones de todos ellos. Para mejorar la efectividad del proceso de ósmosis, y reducir el costo del soluto, algunos investigadores han probado el uso de mezclas binarias de solutos con sacarosa. Concentración de la disolución: Tanto la pérdida de agua hasta el nivel de equilibrio, como la velocidad de secado, aumentan cuando lo hace la concentración del agente osmótico, ya que la actividad de agua del jarabe (es decir, la fuerza impulsora de la transferencia de materia) disminuye conforme aumenta la concentración del soluto de la solución. Al aumentar la concentración, se forma una densa capa de soluto sobre la superficie del producto, de modo que se acentúa el efecto osmótico, a la vez que se reducen las pérdidas de nutrientes. Temperatura de la disolución: La velocidad de ósmosis se ve notablemente afectada por la temperatura, que es el parámetro más importante que influye sobre la cinética de pérdida de agua y ganancia 22

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de soluto. La pérdida de agua aumenta con el aumento de la temperatura, mientras que la ganancia de sólidos se ve menos afectada. Propiedades de los solutos usados en ósmosis: Los procesos se verán afectados por las propiedades fisicoquímicas de los solutos que se empleen. Las diferencias surgen principalmente de las distintas propiedades que presentan los solutos en cuanto a peso molecular, estado iónico, y solubilidad en el agua. De acuerdo con los principios de la ósmosis para una misma concentración de materia, la velocidad de pérdida de agua desde la fruta hacia la solución es más baja en jarabes con soluto de gran peso molecular que en aquellos cuyo soluto tiene menor peso. Esto se debe a que sustancias con solutos de bajo peso molecular tienen una presión de vapor baja. Agitación de la disolución osmótica: La deshidratación osmótica puede mejorarse agitando o haciendo circular el jarabe alrededor de la muestra. Sin embargo, la mejora obtenida es tan pequeña que en algunos casos puede resultar más económico no usar agitación. Geometría del producto: El comportamiento de la concentración osmótica depende de la geometría o forma de los trozos de la muestra, pues ellos producen variaciones en el área superficial por unidad de volumen (o masa), y en la longitud de difusión del agua y los solutos implicados en el transporte de materia. Propiedades fisicoquímicas de los alimentos: La cinética de la osmosis en alimentos puede verse afectada por: la composición química (proteínas, carbohidratos, grasas, sal, etc.); y la estructura física (porosidad, disposición de las células, orientación de las fibras y de la piel).

1.3.2. Selección de solutos La elección del soluto y la concentración de la solución osmótica dependen de varios factores, como su efecto en la calidad organoléptica, sabor del producto final, su capacidad para disminuir la actividad del agua, la solubilidad del soluto, la permeabilidad de la membrana celular, efecto conservador y el costo. Por su eficacia, conveniencia y sabor agradable se ha encontrado que la sacarosa es uno de los mejores agentes osmóticos. Es un inhibidor eficaz de la polifenoloxidasa, evita la pérdida de sabores volátiles y la mayoría de las membranas celulares son impermeables a ella. Su difusividad es menor que la del agua. Lo que resulta en una baja captación de sólidos en el tejido. Sin embargo, su dulzura limita la utilización en las verduras (Sharma et al., 2003). El cloruro de sodio es un excelente agente osmótico a causa de su alta capacidad de reducir la actividad de agua, lo que resulta en una fuerza impulsora más alta durante el proceso de eliminación de agua. La fuerza impulsora de la sal es mucho mayor que la de la sacarosa a la misma concentración. En algunos casos, como las zanahorias liofilizadas, la incorporación de sal ha mostrado un efecto marcadamente mejorado durante la rehidratación; el intervalo de concentración de 10 a 15% es el más satisfactorio que se ha encontrado. Sin embargo, en el caso de la deshidratación de fruta, su uso es limitado. En algunos casos, una combinación de azúcar y sal ha 23

mostrado resultados máximos en términos de mayor pérdida de agua, baja ganancia de soluto y buen sabor del producto (Sharma et al., 2003). Mazzeo et al. (2006), realizaron un estudio de deshidratación osmótica de arveja y habichuela utilizando soluciones de glicerol y cloruro de sodio, en concentraciones de 50, 60, 70ºBrix para glicerina y 20, 30, 40% de salinidad para NaCl (salmuera). Con temperaturas 25, 35, 45ºC presiones de vacío y atmosférica para ambas soluciones y un tiempo total de 3 horas con mediciones o toma de muestras cada 30 minutos. Durante la medición de variables de respuesta pérdida de peso (WR), Ganancia de solidos (SG), pérdida de agua (WL) y contenido de humedad (CNH) se observó en general que la arveja durante la primera hora de proceso presentó un descenso más rápido en su peso al que se observó en la habichuela, que tiene un descenso rápido después de pasada una hora y media. Luego de estos tiempos los productos tienden a disminuir la pérdida de peso y empiezan a estabilizarse. De acuerdo con el análisis realizado para el tratamiento de habichuela con salmuera y glicerina se determinó que las mejores combinaciones de temperatura, concentración y presión para lograr una mejor eficiencia en retirar agua fueron: Para NaCl una temperatura de 25ºC, 40% de salinidad y presión atmosférica; con glicerina el mejor tratamiento a 25ºC, 70ºBrix, la presión que se trabaje no influye en la eficiencia al retirar agua. Para el tratamiento de arveja se determinó que las mejores combinaciones fueron: Para NaCl una temperatura de 35ºC, 49% de salinidad y presión de vacío, para la glicerina el mejor resultado se obtiene a 25ºC, 50ºBrix y presión de vacío. Della et al. (2011) estudiaron la deshidratación de papas por métodos combinados de secado: deshidratación osmótica, secado por microondas y convección con aire caliente. Para los ensayos de deshidratación osmótica se prepararon soluciones con mezclas de sacarosa y sal como solutos y agua como solvente. Se trabajó variando la concentración de sacarosa en 10%, 20%, 30%, 40% y 50% m/m y la concentración de sal en 5%, 10% y 20% m/m. La relación masa de solución a masa de papa se varió entre 1.6, 4 y 10. Se analizó como influía en la deshidratación osmótica la modificación de la temperatura (30 y 40 ± 0.5ºC). Los resultados obtenidos para el anterior estudio determinaron que una concentración de sacarosa de 40% m/m produce una pérdida de peso considerable y una viscosidad de la solución adecuada para el nivel de agitación usado. Si la concentración de sacarosa es muy elevada la solución se torna muy viscosa y requiere un nivel de agitación mayor y el gasto energético se incrementa. El dulzor de la solución se enmascara favorablemente con una concentración de sal de 10% m/m o permitiendo percibir el salado. Colato et al. (2008) osmodeshidrataron papa dulce empleando concentraciones de NaCl (0, 5 y 10% m/m) y concentración fija de sacarosa (50% m/m), 24

temperatura de la solución (40°C) y agitación (90rpm). Los resultados mostraron que la solución de deshidratación más concentrada produjo la mayor pérdida de agua. Las pérdidas más altas de agua se presentaron cuando se utilizó una mezcla de sacarosa-NaCl como la solución osmótica, debido a un efecto sinérgico aparente de los solutos. Se observó que la adición de NaCl a la solución resultó en un aumento de los gradientes de presión osmótica y, por lo tanto, valores de pérdida de agua más altos durante todo el período de ósmosis. El cloruro de sodio aumenta la fuerza motriz para la deshidratación, la reducción de la actividad de agua y permite una mayor tasa de penetración en el material debido a su bajo peso molecular 1.3.3. Cinética de la deshidratación osmótica La cinética de la deshidratación osmótica se determina estimando la velocidad de eliminación de agua y la de ganancia de sólidos. Por lo general, las velocidades más altas de eliminación de agua se alcanzan dentro de los primeros 60 minutos de deshidratación osmótica debido a una gran fuerza impulsora entre la savia diluida de la fruta y la solución osmótica. Esto es seguido por velocidades más bajas a causa de la formación de una capa superficial sólida, que reduce la fuerza impulsora. La cinética típica de la deshidratación osmótica se presenta en la figura 2. La velocidad de ganancia de sólidos también parece comportarse de manera similar en la mayoría de los casos. Sin embargo depende del tamaño del soluto y la permeabilidad de la membrana del alimento (Sharma et al., 2003). Figura 2. Gráfica típica que ilustra la velocidad de pérdida de agua durante la deshidratación osmótica de un material biológico (DMi=materia seca inicial). Velocidad de pérdida de agua, g/h g DMi

Fuente: Sharma et al., (2003) Con el fin de describir los aspectos cinéticos de un proceso de deshidratación osmótica, la reducción total de peso (WR), la ganancia de sólidos (SG) y la pérdida de agua (WL) con base en el contenido de materia seca inicial pueden calcularse como se indican en las siguientes ecuaciones:

(Ecuación 2) (Ecuación 3) (Ecuación 4) Donde W0 = peso inicial del material al tiempo t=0 (g), W= peso del material al tiempo t (g), S0= peso inicial de la materia seca DMi en el material al tiempo t=0 (g), S=peso de la materia seca en el material al tiempo t (g), X0= fracción del peso inicial del agua en el material al tiempo t=0, X=fracción del peso del agua en el material al tiempo t. 1.3.4. Ventajas y desventajas de la deshidratación osmótica Camacho (2002), describe las ventajas de este proceso de deshidratación osmótica. Algunas de las ventajas logradas están relacionadas con la conservación de la calidad sensorial y nutricional del producto final. 

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  

1.4.

El agua que sale del producto a deshidratar al jarabe de temperatura ambiente y en estado líquido, evita las pérdidas de aromas propios de la fruta, los que si se volatilizarían o descompondrían a altas temperaturas que se emplean durante la operación de evaporación que se practica durante la concentración o deshidratación de la misma fruta mediante otras técnicas. La ausencia de oxígeno en el interior de la masa de jarabe donde se halla la fruta, evita las correspondientes reacciones de oxidación (pardeamiento enzimático) que afectan directamente la apariencia del producto final. La deshidratación sin romper células y sin poner en contacto los sustratos que favorecen el oscurecimiento químico, permite mantener una alta calidad al producto final. La relativa baja actividad de agua del jarabe concentrado, no permite el fácil desarrollo de microorganismos que rápidamente atacan y dañan los alimentos en condiciones ambientales. Esta técnica también presenta ventajas económicas, teniendo en cuenta la baja inversión inicial en equipos, cuando se trata de volúmenes pequeños a nivel de planta piloto DESHIRATACIÓN CON MICROONDAS

Las microondas son parte del espectro electromagnético y en consecuencia, se componen de campos magnéticos y eléctricos. En el calentamiento de alimentos por microondas, los campos eléctricos interaccionan con las moléculas de agua e iones en el alimento, generando calor en forma volumétrica en el interior del mismo. La estructura de la molécula está constituida por un átomo de oxígeno, cargado negativamente y dos átomos de 26

hidrógeno, cargados positivamente. La molécula de agua es un dipolo eléctrico que, cuando se lo somete a un campo eléctrico oscilante de elevada frecuencia, los dipolos se reorientan con cada cambio de polaridad. Así se produce la fricción dentro del alimento que hace posible que el mismo se caliente. La diferencia principal entre las microondas y la radiación infrarroja es que las microondas inducen una fricción entre las moléculas de agua, que provoca calor; en cambio, la energía infrarroja es simplemente absorbida y convertida en calor. El calor generado por las microondas no es uniforme. En el interior de los alimentos, se producen gradientes de temperatura que ocasionan la difusión del agua y provocan cambios en las propiedades de éstos que a su vez tienen efecto sobre la generación de calor (Della et al. 2011). Della et al. (2011) afirman que estos equipos constan de tres componentes principales:  El magnetrón que genera los campos electromagnéticos productores de microondas.  Un tubo de aluminio denominado guía. En su interior, la energía se va reflejando y va siendo conducida hasta la cámara de calentamiento.  Una cámara de calentamiento donde se dispone el alimento para ser calentado. Las dos propiedades que determinan la interacción del alimento con las microondas son la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica. La constante dieléctrica representa la habilidad del material para almacenar energía electromagnética y el factor de pérdida dieléctrico efectivo tiene en cuenta la disipación de energía o la generación de calor. El aire en el interior del horno de microondas absorbe muy poca energía de las microondas, por lo tanto el alimento es calentado directamente por las ondas electromagnéticas; a excepción de los hornos microondas combinados que también trabajan con convección de aire calentado por una resistencia eléctrica. En la figura 3 se esquematiza el calentamiento de un sólido por microondas. El agua en estado líquido y el vapor de agua se transportan en el alimento por dos mecanismos principales; el agua lo hace por capilaridad y diferencia de presión y el vapor por difusión y diferencia de presión. Figura 3. Calentamiento de un sólido por microondas.

Fuente: Della et al. (2011) 27

1.4.1. Aplicaciones de las microondas Su atractivo reside en la elevada velocidad de calentamiento y en que no provoca cambios significativos en la superficie del alimento cuando se trabaja con tiempos y potencias de microondas adecuados. El tratamiento industrial por microondas se halla restringido por sus costos y la necesidad de sintonizar el magnetrón con diferentes alimentos. La aplicación industrial más importante es la descongelación, la deshidratación y la terminación del horneado. Para productos de pequeño espesor como bizcochos, la eficacia del horneado convencional puede mejorarse sometiéndolos a un tratamiento final por microondas. Los hornos convencionales para lograr una cocción interna buena provocan cambios de color en la superficie; esto se debe a que la conductividad térmica del bizcocho va disminuyendo a medida que se va secando, entonces el tiempo para cocer las partes internas del producto es excesivamente grande. Para solucionar esto, a la salida de los túneles de horneo se instalan unos calentadores por microondas que completan la cocción sin provocar cambios de color apreciables en la superficie. La utilización de las microondas con alimentos de elevado contenido de humedad ha tenido menos éxito. Ello se debe a la escasa profundidad de penetración alcanzada en piezas muy grandes y al efecto refrigerante que ocasiona la evaporación del agua en la superficie del alimento, que puede ocasionar la supervivencia de los microorganismos en esta zona (Della et al. (2011). Barbosa et al. (2000), destacan las siguientes ventajas del secado por microondas:    

1.5.

Solo el producto que se calienta absorbe la energía. Las pérdidas en el medio de transmisión de calor, tales como el aire y paredes del horno, son despreciables. El calor se da y se saca de forma instantánea. La profundidad de penetración de la fuente de calor da un calentamiento más efectivo y uniforme. SECTOR HORTÍCOLA.

El negocio de las hortalizas es un gran generador de divisas; esto lo demuestra el desempeño de países que comparten la franja ecuatorial como Colombia, Perú, Tailandia y Ecuador; ellos en pocos años han logrado posicionarse en los mercados como líderes indiscutibles. A pesar de las ventajas logísticas y agro ecológicas de Colombia, el país presenta rezago frente a los anteriores ejemplos (Asociación hortofrutícola de Colombia - ASOHOFRUCOL, 2011). La producción mundial de hortalizas en 2005 sumó un total de 763 millones de toneladas aproximadamente, las cuales se cosecharon en un área de 47.6 millones de hectáreas. Tanto el área dedicada a la producción de hortalizas como los volúmenes generados aumentaron en forma constante durante los últimos años. Así mientras el área de producción creció a una tasa anual de 3.22% en el periodo de 2005 a 2006, el volumen se incrementó a razón de 28

3.4% promedio anual ASOHOFRUCOL, 2011).

(Asociación

hortofrutícola

Colombia

El consumo per cápita mundial de hortalizas pasó de 78,6 kilogramos a 117 kilogramos al año entre 1992 y 2005, según cifras de la FAO; este incremento, 3,7%, es superior al crecimiento en el consumo de frutas, que para el mismo periodo tuvo una tasa promedio de 1,3%. Gran parte del crecimiento en el consumo de frutas y hortalizas en los últimos años se debe a la mayor preocupación de la población por temas de salud y bienestar (generados por mayor información y educación). La difusión de estudios que muestran los beneficios del consumo de algunos productos como el brócoli y la espinaca, entre otros, ha impulsado la demanda, al igual que las campañas de consumo han tenido un efecto positivo. La producción hortícola nacional es muy heterogénea y dispersa; en 2001, 12,3% (483.979 hectáreas) del área cosechada nacional se dedicó al cultivo de hortalizas. El 75% del área cultivada con hortalizas se destinó a yuca y papa, 39,3% y 35,6% del área cosechada respectivamente. Le siguen en importancia cultivos como arveja (5,2%), ñame (4,5%), tomate (3,4%), cebolla cabezona (2,11%), arracacha (1,8%), cebolla junca y zanahoria (1,4% cada una). El resto de los cultivos participaron con menos de 1%, ocupando 5,1% (24.841 hectáreas) del área destinada a hortalizas (Departamento Nacional de Planeación - DNP, 2010). 1.6.

RÁBANO (Raphanus sativus L.)

1.6.1. Generalidades El rábano (Raphanus sativus L.), pertenece a la familia de las Crucíferas. Su origen está en la China, fue introducido a Asia central donde se obtuvieron las formas cultivadas y de allí fue llevado a Egipto, Grecia y Roma. Dentro de la especie se han obtenido variaciones en color, forma y tamaño: blancos, colorados, negros, rojos, redondos, largos, grandes, pequeños. Se cultiva desde la antigüedad junto con el ajo y la cebolla (Fonnegra et al., 2007). 1.6.2. Taxonomía y morfología Familia: Brassicaceae (Brasicácea). Nombre conservado de familia: Cruciferae (crucífera) Nombre científico: Raphanus sativus L. La Asociación Hortifrutícola de Colombia –Asohofrucol (2007), afirma que el rábano es una planta anual o bienal que presenta las siguientes características: Raíz: gruesa, carnosa, muy variable en cuanto a la forma y al tamaño, de piel roja, rosada, blanca, pardo-osca o manchada de diversos colores.

Tallo: Breve antes de la floración, con una roseta de hojas. Posteriormente, cuando florece la planta, se alarga alcanzando una altura de 0.50 a 1m, de color glauco1 y algo pubescente. Hojas: Basales, pecioladas, peladas o con unos pocos pelos hirsutos, de lámina lobulada o pinnatipartida2, con 1-3 pares de segmentos laterales de borde irregularmente dentado; el segmento terminal es orbicular y más grande que los laterales; hojas escasas, pequeñas, oblongas, glaucas, algo pubescentes, menos lobuladas y dentadas que las basales. Flores: Dispuestas sobre pedicelos3 delgados, ascendentes, en racimos grandes y abiertos; sépalos erguidos; pétalos casi siempre blancos, a veces rosados o amarillentos, con nervios violáceos o púrpura; 6 estambres; estilo delgado con un estigma ligeramente lobulado. Fruto: Silicua4 de 3 – 10cm de longitud, esponjoso, indehiscente5, con un pico largo. Semillas globosas o casi globosas, rosadas o castaño – claras, con un tinte amarillento; cada fruto contiene de 1 a 10 semillas incluidas en un tejido esponjoso. 1.6.3. Composición nutricional del rábano Tabla 1. Composición nutricional del rábano. COMPONENTE CANTIDAD Agua 94.7% Proteína 0.8% Carbohidratos 3% Fibras 0.7% Cenizas 0.7% Calorías 15Kcal Fósforo 24Mg Hierro 0.8Mg Ácido Ascórbico 20Mg Fuente: Asociación Hortifrutícola de Colombia (ASOHOFRUCOL, 2007) Su consumo puede ser en fresco o encurtidos; se utiliza para preparar ensaladas. Dentro de sus propiedades medicinales se destaca la acción antioxidante, interviene en la formación de colágeno, huesos y dientes, glóbulos rojos y favorece la absorción del hierro de los alimentos y la resistencia a las infecciones. Por otro lado posee folatos que colaboran en la producción de glóbulos rojos y blancos, en la síntesis de material genético y la formación de anticuerpos del sistema inmunológico (Asociación hortofrutícola de Colombia - ASOHOFRUCOL, 2011). 1

Verde claro. Hoja partida. 3 Estructura que une a la flor o al fruto con la rama que la sostiene. 4 Fruto seco. 5 Fruto que no está preparado para abrirse espontáneamente de forma que puedan salir las semillas. 2

1.6.4. Producción de rábano en Colombia De acuerdo con las estadísticas de producción del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural –MADR-, en el 2011, el mayor productor de rábano en Colombia fue el departamento de Cundinamarca en el municipio de Cota (figura 4), con una participación del 90,4% seguida del Valle del Cauca con un 9,6%. Figura 4. Producción de rábano en Colombia.

Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural –MADR- (2012), con base en las Evaluaciones Agropecuarias Municipales (EVAS). La figura 5 presenta la variación del área cultivada, la producción y el rendimiento del cultivo de rábano en los departamentos de Cundinamarca y Valle del Cauca para el periodo 2007-2011

Figura 5. Área, producción y rendimiento del cultivo de rábano durante el periodo 2007/2011.

Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural –MADR- (2012), con base a las Evaluaciones Agropecuarias Municipales (EVAS).

El departamento de Cundinamarca no presenta variaciones significativas con relación al área cultivada ya que en estos años se mantuvo entre 5 y 10 hectáreas. Para el año 2009 y 2010 el área destinada fue de 10 Ha, a pesar de ser el mismo valor, el año 2010 presentó una mejor producción frente al año 2009 (132 ton y 84 ton, respectivamente) y por ende el rendimiento del 2010 fue mayor (13.200 kg/Ha) en comparación del 2009 (8400 kg/Ha). Para los años 2008 y 2011 sucede algo similar, ya que el área cultivada fue de 8 Ha y se presentó un mayor rendimiento en el 2011, 16.500 kg/Ha y en el 2008 14125 kg/Ha, 2375 kg/Ha menos. En el Valle del Cauca el área destinada ha sido menor en comparación con Cundinamarca, entre 2 y 4 hectáreas; sin embargo para el año 2009 el área cultivada mostró un ascenso significativo pasando de 7 Ha en el año anterior a 52 Ha, una producción de 129 ton y un rendimiento de 2481 kg/Ha. Para el año 2007 y 2010 el área cultivada fue de 2 Ha pero la producción fue mayor en el primer año (16 ton y 14 ton, respectivamente) con una diferencia de 2 ton y presentando por supuesto un mejor rendimiento el 2007. Teniendo en cuenta los dos departamentos, el año que obtuvieron mejores resultados fue el 2013, con un área cultivada total de 62 Ha, una producción de 213 ton y un rendimiento de 3435 kg/Ha, seguido del 2011 con un área cultivada de 12 Ha, con una producción de 146 ton y un rendimiento de 12167 kg/Ha y en tercer lugar el año 2010 con la misma área cultiva del año anterior una producción de 141 ton y un rendimiento de 11750 kg/Ha. En la figura 5 se observa el cambio que ha venido presentando el área, la producción y el rendimiento del cultivo nacional del rábano durante los años 2002-2011. En primer lugar el área, arroja un crecimiento hasta el año 2010 y un decrecimiento para el año 2011; esta tendencia se evidencia también en la producción mientras que el rendimiento muestra un crecimiento significativo para el año 2006 y cae en el año 2009, aumentando hasta el 2011. 1.7.

INDUSTRIA GALLETERA

En la industria alimenticia, la fabricación de galletas cobra un papel significativo como consecuencia de la gran atracción que genera la amplia variedad de galletas que existen en el mercado. Su origen se remonta 10.000 años atrás, cuando se descubrió que al someter al calor excesivo sopas de cereal, se obtenía un alimento con bajo contenido de agua, excelente para el almacenaje y largos viajes. 1.7.1. Componentes básicos de las galletas Cabeza (2009), afirma que los siguientes componentes son básicos a la hora de elaborar galletas: 

Harina: Las harinas blandas son indispensables para la elaboración de galletas, su contenido proteico es normalmente inferior al 10%. La masa que se obtiene es menos elástica y menos resistente al estiramiento que

la masa obtenida con harina fuerte (más del 10% de proteínas). Las proteínas del gluten pueden separarse en función de su solubilidad. Las más solubles son las gliadinas, que constituyen aproximadamente la tercera parte del gluten y contribuye a la cohesión y elasticidad de la masa, masa más blanda y más fluida. Las dos terceras partes restantes son las gluteninas, contribuyen a la extensibilidad, masa más fuerte y firme Al añadir agua a la harina se forma una masa a medida que se van hidratando las proteínas del gluten. Parte del agua es retenida por los gránulos rotos de almidón. Cuando se mezcla y se amasa la harina hidratada, las proteínas del gluten se orientan, se alinean y se despliegan parcialmente. 

Azúcares: En su estado cristalino contribuyen decisivamente sobre el aspecto y la textura de las galletas. Además, los jarabes de los azúcares reductores también van a controlar la textura de las galletas. La fijación de agua por los polisacáridos tiene una contribución decisiva sobre las propiedades de las galletas. La adición de este compuesto a la receta reduce la viscosidad de la masa y el tiempo de relajación. Promueve la longitud de las galletas y reduce su grosor y peso.



Grasas: Las grasas desempeñan una misión antiaglutinante en las masas, contribuyen a su plasticidad y su adición la suaviza y actúa como lubricante. Además, las grasas juegan un papel importante en la textura de las galletas, ya que las galletas resultan menos duras de lo que serían sin ellas. La grasa contribuye, igualmente, a un aumento de la longitud y una reducción en grosor y peso de las galletas, que se caracterizan por una estructura fragmentable, fácil de romper. Durante el amasado hay una competencia por la superficie de la harina, entre la fase acuosa y la lipídica. El agua o disolución azucarada, interacciona con la proteína de la harina para crear el gluten que forma una red cohesiva y extensible. La grasa rodea los gránulos de proteína y almidón, rompiendo así la continuidad de la estructura de proteína y almidón. Cuando algo de grasa cubre la harina, esta estructura se interrumpe y en cuanto a las propiedades comestibles, después del procesamiento, resulta menos áspera, más fragmentable y con más tendencia a deshacerse en la boca. La complicación es que dicho compuesto es inmiscibles en el agua, por lo que es un problema para la incorporación de la grasa en la masa, puesto que es necesario que la grasa se distribuya homogéneamente por toda la masa.



Agua: El agua tiene un papel complejo, dado que determina el estado de conformación de los biopolímeros, afecta a la naturaleza de las interacciones entre los distintos constituyentes de la receta y contribuye a la estructuración de la misma. También es un factor esencial en el comportamiento reológico de las masas de harina. Toda el agua añadida

se elimina durante el horneo, pero la calidad del agua puede tener consecuencias. No es posible hacer un cálculo exacto de la cantidad de agua a emplear, se busca una consistencia apreciable al tacto. Si se añade poca agua, la masa se desarrolla mal en el horno, la masa resulta pegajosa y se afloja. Si se añade un exceso de agua, la fuerza disminuye, haciéndola más extensible, si el exceso es moderado; o todo lo contrario si el exceso es demasiado grande. De esta forma se hace muy difícil trabajarlas. El agua moja la red de proteínas, modificando sus uniones y facilitando que los estratos proteicos se deshagan. 1.7.2. Características de las galletas y factores que las determinan Las galletas pueden ser de infinidad de formas, tamaños, sabores y texturas. Las características que son deseables en algunas clases de galletas, no lo son en otras. Por ejemplo, algunas galletas deben ser duras y otras suaves. Algunas deben conservar su forma, otras se agrandan al hornearse. Para Gisslen (2001), a fin de producir las características deseadas y corregir los defectos, es indispensable conocer bien lo que produce estás características básicas: Dureza: Las galletas son crujientes o tostadas cuando tienen poca humedad. Los factores que contribuyen a esta consistencia son los siguientes:     

Baja proporción de líquido en la mezcla. La mayoría de las galletas se preparan con una pasta dura. Alto contenido de grasa y azúcar: Una alta proporción de estos ingredientes facilita mezclar una pasta que pueda trabajarse y tenga un bajo contenido de humedad. Horneado de duración suficiente para evaporar la mayor parte de la humedad. Tamaño pequeño o forma delgada, para que la galleta seque más rápido durante el horneado. Almacenamiento adecuado. Las galletas crujientes pueden volverse blandas cuando absorben humedad.

Suavidad: La suavidad es lo contrario de la dureza, por lo que tiene causas opuestas:      

Alta proporción de líquido en la mezcla. Bajo contenido de azúcar y grasa. En las fórmulas se incluye miel, melaza o jarabe de maíz. Estos azúcares son higroscópicos, lo cual significa que absorben fácilmente y con rapidez la humedad del aire o de lo que los rodea. Poco tiempo de horneado. Forma grande o gruesa, lo que las ayuda a retener más humedad. Almacenamiento adecuado. Las galletas suaves envejecen y se secan si no se cubren o envuelven perfectamente.

Correosidad: La presencia de humedad es indispensable para que la galleta sea correosa, pero también otros factores son importantes. En otras palabras, todas las galletas correosas son suaves, pero no todas las galletas suaves son correosas. Para alcanzar una buena correosidad se requiere:   

Alto contenido de azúcar y líquido, pero bajo contenido de grasa. Alta proporción de huevos. Harina de trigo duro o gluten desarrollado durante la mezcla.

1.7.3. Materiales de embalaje Los diferentes tipos de empaque que las empresas manejan están diseñados para ofrecer una relación precio-valor accesible al consumidor. Los parámetros de calidad a considerar a la hora de establecer la función de cada una de estas presentaciones son: protección de la galleta, protección mecánica y Las diferentes presentaciones que ofrece la empresa están diseñadas para ofrecer una relación precio-valor accesible al consumidor. Las consideraciones de calidad en cuanto a la protección del producto exigen que este sea resistente a la humedad y al oxígeno a través de su empaquetamiento, bien sea en un material flexible impermeable o en láminas de acero estañado (envases de hojalata). En todos los casos, éste deberá tener una vida útil mínimo de 3 meses y hasta un año. El objetivo es evitar la absorción de humedad por la galleta y protegerla del aire para disminuir la oxidación de las grasas y consecuente deterioro del sabor. En cuanto a la protección mecánica, se pretende tener empaques que sean apilables adecuadamente en las estanterías de los expendios de alimentos, evitando que la galleta se fracture. Respecto a las consideraciones estéticas, el empaque externo debe permitir una representación gráfica densa y muy atractiva que genere una imagen de producto de calidad (Harrar et al, 2008). A continuación se nombran los empaques que se emplearán en el almacenamiento de las galletas y la descripción que hace Manley (1989) para estos. 1.7.3.1. Películas de plástico Las películas de plástico se diferencian por sus propiedades ópticas, la permeabilidad de gas, la capacidad de sellado, desempeño mecánico y térmico, resistencia química. El equilibrio de propiedades y el costo. Dentro de las grandes ventajas se encuentran:        

Ligereza y flexibilidad. Buena inercia química. Facilidad de impresión y decoración. Posibilidad de termosellado. Compatibilidad con horno microondas. Versatilidad en formas y dimensiones. Amplia gama de resistencias mecánicas. Amplia gama de materiales muy diversos.

Tipos de plásticos 



Polietileno (PE): Es probablemente el plástico que más se utiliza, por ser el más conocido. Tiene aplicación en la fabricación de bolsas a partir de películas flexibles y envoltorios y de recipientes rígidos como los frascos y botellas. Poliéster (PET): Cabe destacar su resistencia mecánica, su rigidez y su resistencia térmica. Tiene una buena transparencia y brillo, siendo resistente a los aceites y a las grasas. Sus propiedades de barrera son buenas, impidiendo el paso de gases y el vapor de agua. Polipropileno (PP): Es otro de los plásticos utilizados para la fabricación de empaques, y embalajes. Se utiliza para la fabricación de bolsas, a partir de películas flexibles, envoltorios, botellas y frascos.

1.7.3.2. Películas metalizadas Las técnicas de empacado evolucionan constantemente para satisfacer en lo posible las exigencias del mercado y las necesidades de conservación de los productos. Estos requisitos han contribuido a mejorar la calidad de los materiales utilizados como empaques. En el sector cuando se habla de “compuestos” automáticamente se asocia a materiales formados por dos o más componentes que aportan alguna cualidad específica al producto que se va a empacar. Debido a la enorme diversidad derivada de los productos a proteger, máquinas, ciclo de vida, marketing, distribución, gran número de productos hoy se empacan en estructuras múltiples, denominadas “compuestas” (PROEXPORT, 2003). La asociación de diversos materiales no representa simplemente una suma de sus componentes, sino que, por las cualidades de los mismos su mecanismo de acción constituye lo que se conoce como “asociación sinérgica”; esto es, que las acciones de cada uno de sus componentes no son simples sumandos, sino que se potencian entre sí, de forma que la capacidad de protección del conjunto es superior a la que cabría esperar de la integración aditiva de sus partes (PROEXPORT, 2003). 1.8.

COLOR

Bello (2000), afirma que el color es una cualidad organoléptica de los alimentos que se aprecia por medio del sentido físico de la vista. Suele ser considerado como un factor sicológico de aceptación y un criterio para elegir un alimento; incluso en los productos de origen vegetal se relaciona con la posibilidad de distinguir su grado de maduración y su idoneidad. El determinar color es una interpretación subjetiva. Es difícil comunicar objetivamente un color específico a otra persona sin tener algún tipo de norma como base de referencia. Al determinar esta norma, es necesario tener la facilidad de comparar un color a otro con precisión. La solución es un instrumento de medición que identifique el color. Es decir, un instrumento que

distinga un color de todos los demás y le asigne un valor numérico (X-Rite, 2002). 1.8.1. Atributos de color X-Rite (2002), afirma que cada color tiene su propia apariencia basada en tres elementos: matiz, valor y croma. Al describir el color usando estos tres atributos se identifica con precisión un color específico y se distingue de cualquier otro. 

Matiz: Es como se percibe el color de un objeto: rojo, anaranjado, verde, azul, etc. El anillo de color de la figura 6 muestra el continuo de color de un matiz al siguiente. Así como se muestra en el anillo, al mezclar pinturas de azul y verde se obtiene un verde azul. Al mezclar amarillo con verde se obtiene un verde amarillo. Figura 6. Matiz.

Fuente: X-Rite (2002) 

Croma: Describe lo llamativo o lo apagado de un color - en otras palabras, qué tan cerca está el color ya sea al gris o al matiz puro. Por ejemplo, al comparar un tomate con un rábano, el rojo del tomate es mucho más llamativo mientras que el rábano parece más apagado. La figura 7 muestra cómo cambia el croma conforme nos movemos del centro hacia la periferia. Los colores en el centro son grises (apagados o sucios) y conforme se avanza hacia la periferia se vuelven más saturados (vivos o limpios). El croma también se conoce como saturación. Figura 7. Cromaticidad.

Fuente: X-Rite (2002) 38



Luminosidad: Se llama valor a la intensidad lumínica, es decir, su grado de claridad. Los colores pueden ser clasificados como tenues u obscuros al comparar sus valores. Por ejemplo, cuando se colocan lado a lado un tomate y un rábano el rojo del tomate parece ser mucho más tenue. En contraste el rábano tiene un valor de rojo más obscuro. Figura 8. Sistema de color tridimensional que muestra la luminosidad.

Fuente: X-Rite (2002) 1.8.2. Sistemas de color CIE La CIE o Commission Internationale de I’Eclairage (que se traduce como comisión internacional de la iluminación) es la institución responsable de las recomendaciones internacionales para la fotometría y colorimetría. En 1931 la CIE estandarizó los sistemas de orden, especificando las fuentes de luz (o luminantes), el observador y la metodología usada para encontrar los valores para la descripción del color. Los sistemas CIE usan tres coordenadas para ubicar un color en un espacio. Estos espacios de color incluyen: CIE XYZ, CIE L*a*b* y CIE L*C*hº (X-Rite 2002).

1.8.3. Escalas de medición de color X- Rite (2002) considera que los instrumentos de medición de color reciben el color de la misma manera que lo reciben nuestros ojos, mediante la captación y filtrando las longitudes de onda de la luz reflejada por un objeto. El instrumento percibe las longitudes de onda de la luz reflejada como valor numérico. Estos valores se registran como puntos dentro del espectro visible y se llaman datos espectrales. Los datos espectrales se representan como una curva espectral. Esta curva es la huella digital del color. 1.8.4. Coordenadas CIELAB (L*a*b*) Los tres parámetros en el modelo representan la luminosidad de color (L*=0 rendimientos negro y L*=100 indica blanca), su posición entre rojo y verde (a*, valores negativos indican verde mientras valores positivos indican rojo) y su

posición entre amarillo y azul (b*, valores negativos indican azul y valores positivos indican amarillo (X-Rite, 2002) Figura 9. Mapa en tres dimensiones de coordenadas L* a* b*.

Fuente: RIVERA (2010) 1.8.5 Cálculo de la variación de color 

Variación de la luminosidad u oscurecimiento (Ecuación 5)



Enrojecimiento: (Ecuación 6)



Amarillamiento: (Ecuación 7)

Donde L OD, αDO y bOD corresponden a la muestra OD (valor promedio de las mediciones de color sobre la muestra OD) y LOD0, a0 y b0 corresponden a la muestra fresca (valor promedio de las mediciones de color sobre la muestra fresca). Finalmente, la variación total de color (∆E*) se calculó componiendo los tres parámetros anteriores, según: (Ecuación 8)

1.9.

PRUEBA DE ESTABILIDAD

La vida útil o estabilidad, se determina bajo condiciones de manejo y almacenamiento, que simulan las que el producto experimentará durante su manipulación y distribución. Ya que las pruebas de estabilidad durante el almacenamiento pueden requerir un año o más para que sean significativas, es frecuente diseñar experiencias que aceleren dichas condiciones, lo que se consigue incrementando la temperatura, humedad y otras variables con lo que se modifica la calidad del alimento en un tiempo más corto (Vanclocha et al., 2003) Los test de vida útil acelerada son útiles en el diseño y desarrollo de un nuevo producto o en la modificación de uno ya existente, puesto que permiten determinar la caducidad del mismo sin necesidad de esperar a que transcurra el tiempo necesario. Para este estudió se empleará la ecuación Arrhenious para calcular la vida útil del producto final: (Ecuación 9) K: Constante cinética A: Factor exponencial H: Energía de activación T: Temperatura Asumir que la degradación es de primer orden: ( )

(Ecuación 10)

Donde: N/N0: Máxima pérdida admitida 80% de la pérdida de calidad y está relacionada con la variable más sensible que define la calidad del producto 1.9.1. Pruebas de caducidad aceleradas Según Sewald et al. (2012) el primer paso en la creación de un estudio de vida útil es seleccionar una de las reacciones de degradación que se espera que ocurran en el producto a temperaturas típicas de almacenamiento, que sea posible medir y se pueda utilizar como índice de pérdida de calidad. Por ejemplo: oxidación lipídica, pérdida de vitaminas, ganancia o pérdida de humedad entre otros indicadores. Posteriormente, se debe seleccionar el empaque con el que se protegerá el producto en los canales de distribución. Lo que permitirá generar datos más cercanos con la vida útil actual del producto. A continuación se escoge la temperatura de almacenamiento que dé resultados fiables en una cantidad

razonable de tiempo. Las temperaturas comúnmente usadas son 20, 30, 40 y 55 °C. Se requieren por lo menos dos temperaturas de almacenamiento para realizar la predicción de vida útil. Para la realización de los estudios de vida útil, se sigue una frecuencia de muestreo y análisis fisicoquímicos, sensoriales y microbiológicos, que permitan identificar a lo largo de la observación, en qué momento se presenta un deterioro significativo y se convierte en inseguro o inaceptable para los consumidores (Sewald et al., 2012)

2. METODOLOGÍA Para la elaboración del presente trabajo se empleó rábano (Rhapanus sativus) el cual fue adquirido de un cultivo tecnificado ubicado en la sabana de Bogotá. La investigación se llevó a cabo en la plata piloto de alimentos y laboratorios de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia (UNIAGRARIA). A continuación se presentan las etapas del proyecto: 1º Etapa: Recepción, selección y adecuación de la materia prima en rodajas. 2º Etapa: Proceso de osmodeshidratación y determinación de cinética de osmodeshidratación referida a ganancia de sólidos, pérdida de peso y pérdida de humedad. 3º Etapa: Proceso de secado por microondas con potencia de 700 Watts durante 15 minutos. Finalizadas las anteriores etapas se realiza el análisis sensorial para elegir la concentración que presenta mejores resultados teniendo en cuenta la cinética de osmodeshidratación. 4º Etapa, elaboración de galletas. De las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas se obtuvo harina con la que se elaboraron galletas siguiendo tres formulaciones. Se realizó el análisis sensorial para escoger la formulación de mayor aceptación. 5º Etapa, estudio de vida útil: Las galletas se almacenaron durante 28 días a tres temperaturas (ambiente, 25ºC y 37ºC) en empaque transparente y metalizado; se evaluaron características sensoriales, color y textura A continuación se presenta el procedimiento seguido desde la recepción del producto en fresco para la obtención de galletas a partir de harina de rábano osmodeshidratado y secado por microondas.

Figura 10. Diagrama de flujo para la obtención de galletas a partir de harina de rábano osmodeshidratado y secado por microondas. Recepción de materia prima (MP)

Operaciones de adecuación 10, 20 y 30% de NaCl

Preparación de solución osmodeshidratante

Inmersión del rábano por 3h relación hortaliza solución 1:3

Escurrido y secado superficial

Potencia: 700W Tiempo: 15min.

FOMULACIONES 1. 70% harina de trigo, 30% harina de rábano. 2. 80% harina de trigo, 20% harina de rábano. 3. 90% harina de trigo, 10% harina de rábano.

Secado por microondas

Molienda y tamizado

Preparación de galletas

Empaque

(2 tipos de empaque)

Almacenamiento a 16,25 y 37° C por 28 días

Fuente: Los autores

2.1.

ADECUACIÓN DEL RÁBANO

El rábano se seleccionó teniendo en cuenta que estuviese libre de daños mecánicos y bilógicos. Posteriormente se lavó y desinfectó con una solución de hipoclorito de sodio en concentración de 200 ppm, por 10 minutos y se enjuagó con agua potable. El rábano se cortó manualmente conservando la cáscara en rodajas de aproximadamente 4 mm de grosor. 2.2.

PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN OSMODESHIDRATANTE

Para la elaboración de la solución osmótica se aplicó un factor de corrección por la densidad de la sal para obtener la concentración ideal (ver anexo A), las cantidades utilizadas se relacionan en la tabla 2 para así garantizar la relación 1:3. Tabla 2. Cantidades utilizadas para la preparación de la solución osmótica. Concentración % Sal (ml) Agua (ml) Rábano (g) 10 7,337 142,6 50 20 15,569 134,4 50 30 24,835 125,1 50 Fuente: Los autores 2.3.

DETERMINACIÓN DE LA CINÉTICA DE OSMODESHIDRATACIÓN

Se empleó como agente osmótico cloruro de sodio (NaCl), en tres concentraciones 10, 20 y 30%. Para la preparación de la solución se tuvo en cuenta el peso de 50gr de rábano por cada concentración. En un recipiente de acero inoxidable el agua, previamente calculada para cada concentración, se sometió a ebullición y se adicionó el NaCl pesado, agitando constantemente hasta disolver totalmente la sal en el agua. Una vez obtenidas las soluciones se introdujeron en bolsas de polietileno de baja densidad calibre 3, luego se adicionaron las rodajas de rábano para cada una de las tres concentraciones por duplicado, se cerraron las bolsas y se almacenaron a temperatura ambiente durante 3 horas. Figura 11. Osmodeshidratación del rábano.

Fuente: Los autores 45

Para determinar la cinética de pérdida de peso, ganancia de sólidos y pérdida de humedad, se tomaron mediciones cada 30 minutos, cumplido el intervalo de tiempo las rodajas de rábano eran extraídas del jarabe se escurrían, secaban y se les tomaba el peso. Los resultados finales se obtuvieron del promedio de las tres muestras. Los datos obtenidos se graficaron y así se estableció la mejor concentración de osmodeshidratación, empleando las ecuaciones 2, 3 y 4. Las siguientes ecuaciones se utilizaron para determinar la humedad inicial (Hi) y la humedad final (Hf) en cada periodo de medición: [

(

)] (Ecuación 11)

Por medio de las siguientes ecuaciones se calcula la velocidad de pérdida de humedad y de peso: (

)

(Ecuación 12)

(

)

(

)

(Ecuación 13) (Ecuación 14)

El diseño experimental fue completamente al azar. Los tratamientos aplicados son los siguientes: osmodeshidratación en cloruro de sodio (10%, 20%, 30%), para un total de 3 tratamientos. La prueba ANOVA se aplicó para establecer si hubo diferencias altamente significativas entre tratamientos y la prueba de comparación de Tukey fue empleada para verificar si se presentaron diferencias significativas respecto a los parámetros de pérdida de humedad, pérdida de peso, ganancia de sólidos de las rodajas en los 3 tratamientos. Se realizaron 2 repeticiones por tratamiento. El tamaño de la muestra fue constituido por 5 rodajas y se tomó el promedio de las variables medidas. Una vez terminada la osmodeshidratación, las rodajas provenientes de los 3 tratamientos fueron sometidos a secado por microondas. 2.4.

DESHIDRATACIÓN POR MICROONDAS

Se realizó de nuevo la osmodeshidratación del rábano para proceder a la deshidratación por microondas. Las rodajas de rábano osmodeshidratado se distribuyeron uniformemente en la bandeja del horno microondas de 700 watts y se dejaron por un periodo de 15 minutos. El horno microondas empleado es marca LG referencia MS-0746T.

Figura 12. Horno microondas.

Fuente: Los autores 2.5.

ANÁLISIS DE CAMBIO DE COLOR EN LAS RODAJAS DE RÁBANO PREVIO AL PROCESO DE OSMODESHIDRATACIÓN Y DESPUÉS DEL SECADO POR MICROONDAS

El análisis de color se realizó para las rodajas de rábano osmodeshidratadas y para las rodajas después de deshidratar por ósmosis en las tres concentraciones de NaCl y microondas. La prueba de color se realizó por triplicado, se llevó a cabo con un colorímetro marca Minolta, CR-400, el cual cuantifica los valores de las coordenadas CIE L* a* b* las cuales indican los valores respecto a la brillantez (L*), el rango entre el valor para verde y el rojo (a*) y el valor entre el rango entre el amarillo y el azul (b*). El diseño experimental para esta fase del estudio fue completamente al azar. Se aplicó el ANOVA para establecer si hubo diferencias altamente significativas entre tratamientos y la prueba de TUKEY para determinar si hubo diferencias significativas entre las medias de las propiedades medidas. Figura 13. Colorímetro.

Fuente: Los autores

2.6.

ANÁLISIS SENSORIAL DEL MÉTODOS COMBINADOS

RÁBANO

DESHIDRATADO

POR

Se realizó una prueba sensorial aplicando el método de escala hedónica, para establecer cuál de los tres tratamientos utilizados en la osmodeshidratación y secado por microondas del rábano fue el que tuvo mayor aceptación para los consumidores, los parámetros evaluados fueron: apariencia general, color, olor, sabor y textura. Según Quintana (2010) el uso de la escala hedónica permite, aparte de medir preferencias, medir estados psicológicos del consumidor. El método utiliza la medida de la reacción humana como elemento indirecto para evaluar el producto. Es una de las técnicas más usadas para la medición de la posible aceptación de un producto en el mercado, se le pide al consumidor que mida el nivel de agrado o desagrado con respecto al producto a través de una escala verbal-numérica que se encuentra explicada en el cuestionario suministrado. El número de puntos es impar para que el central sea uno neutral, que generalmente corresponde a “no me gusta ni me disgusta”. El protocolo aplicado se presenta en el anexo B. Para realizar esta prueba se empleó un panel de 10 jueces semientrenados y las pruebas se realizaron en el laboratorio de análisis sensorial de UNIAGRARIA. 2.7.

MOLIENDA DEL RÁBANO Y OBTENCIÓN DE HARINA

Después de haber obtenido el rábano deshidratado por los dos métodos, se procedió a realizar la molienda, para esto se empleó un molino eléctrico marca Óster referencia RT23d4. 2.8.

ELABORACIÓN DE GALLETAS

Para la elaboración de las galletas se utilizaron 3 formulaciones variando el porcentaje de harina de rábano en reemplazo de harina de trigo así: 10, 20 y 30%. En la tabla 3 se muestran las formulaciones que se emplearon para la elaboración de las galletas y en el anexo C se muestra el procedimiento que se siguió.

Tabla 3. Formulaciones para la elaboración de galletas. FORMULACIÓN INGREDIENTES PORCENTAJE % Harina de trigo 21,4 Harina de rábano 2,3 Mantequilla blanda 19,5 Azúcar morena 12,7 1 Azúcar blanca 12,7 Huevos 9,3 Extracto de vainilla 0,2 Bicarbonato de sodio 0,2 Chips de chocolate 22,0 Harina de trigo 19,1 Harina de rábano 4,7 Mantequilla blanda 19,5 Azúcar morena 12,7 Azúcar blanca 12,7 2 Huevos 9,3 Extracto de vainilla 0,2 Bicarbonato de sodio 0,2 Chips de chocolate 22,0 Harina de trigo 16,7 Harina de rábano 7,1 Mantequilla blanda 19,5 Azúcar morena 12,7 Azúcar blanca 12,7 3 Huevos 9,3 Extracto de vainilla 0,2 Bicarbonato de sodio 0,2 Chips de chocolate 22,0 Fuente: Los autores 2.9.

ANÁLISIS SENSORIAL DE GALLETAS

Elaboradas las galletas se procedió a realizar el análisis sensorial para elegir la formulación que generó mayor agrado en el consumidor. Se empleó el modelo de escala hedónica (anexo D) ya que permite definir el grado de aceptación y preferencia del producto. En la prueba participaron 10 jueces entrenados, este análisis se realizó en el laboratorio de Análisis Sensorial de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia –UNIAGRARIA-. 2.10. ESTUDIO DE VIDA ÚTIL El estudio de estabilidad de las galletas se realizó por un periodo de 28 días. Para ello se utilizaron bolsas de polipropileno laminada con multicapa de polietileno y Película de polipropileno biorientado BOOPP/PEBD metalizado; en cada bolsa se introdujeron 20g de galleta y se almacenaron en tres temperaturas: 18°C, 25°C y 37°C.

Figura 14. Galletas con harina de rábano empacadas en bolsas de polipropileno laminada con multicapa de polietileno y Película de polipropileno biorentado BOOPP/PEBD metalizado.

Fuente: Los autores Durante el tiempo de almacenamiento con intervalos de 7 días se realizaron mediciones de humedad, textura y color; al final del almacenamiento se realizó análisis sensorial. Además, se hizo un análisis de textura empleando un texturómetro (Brookfield, TA-T-PRO), con el fin de determinar la fuerza requerida para alcanzar la ruptura de la galleta para cada tipo de empaque y temperatura de almacenamiento con tres repeticiones. Este análisis también se realizó para los días 0, 7, 14, 21, 28. El diseño experimental fue completamente al azar. Los tratamientos fueron: un tipo de galleta en dos empaques a tres temperaturas (ambiente, 25 ° c y 37 ° c), para un total de 6 tratamientos. La prueba ANOVA se aplicó para establecer si hubo diferencias altamente significativas entre tratamientos y la prueba de comparación de Tukey fue empleada para verificar si existieron diferencias significativas respecto a los parámetros de textura de las galletas en los 6 tratamientos Se realizaron 3 repeticiones por tratamiento. El tamaño de la muestra fue constituido por 20 gramos de galleta y se tomó el promedio de la textura. Figura 15. Texturómetro.

Fuente: Los autores 2.10.1. Análisis de color La medición de color por triplicado se realizó empleando las muestras de galletas de los dos tipos de empaque y almacenadas a las 3 temperaturas y 50

con el colorímetro se obtuvieron las condenadas L* a* b*, con el fin de determinar si durante el periodo de almacenamiento hubo cambios de color. Este análisis se realizó para los días 0, 7, 14, 21, 28. El diseño experimental fue completamente al azar. Los tratamientos fueron: un tipo de galleta en 2 tipos de empaque a tres temperaturas (ambiente, 25 ° c y 37 ° c), para un total de 6 tratamientos. La prueba ANOVA se aplicó para establecer si hubo diferencias altamente significativas entre tratamientos y la prueba de comparación de Tukey fue empleada para verificar si hubo diferencias significativas respecto a los parámetros del color de las galletas en los 6 tratamientos Se realizaron 3 repeticiones por tratamiento. El tamaño de la muestra fue constituido por 20 gramos de galleta y se tomó el promedio de las coordenadas L* a* b* 2.10.2. Análisis sensorial Para analizar la estabilidad de las características sensoriales de las galletas en los dos tipos de empaque y en las tres temperaturas se realizó un estudió sensorial para el día 0 y 28. Se empleó el modelo de escala hedónica (anexo E. Participaron las mismas personas del primer panel, ya que estas personas conocían el producto y podían identificar si hubo diferencias en los atributos. Este análisis se realizó en el laboratorio de Análisis Sensorial de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia –UNIAGRARIA-. En la tabla 4 se presentan los análisis realizados en cada etapa del estudio.

Etapa

Tabla 4. Análisis realizados durante el estudio. Análisis Método Equipo

Osmodeshidratación

Pérdida de peso

Gravimétrico

Pérdida de humedad

Diferencia de peso

Ganancia de sólidos

Medición de ºBrix Coordenadas L* a* b* Coordenadas L* a* b*

Color Secado por microondas Elaboración de galletas

Estudio de estabilidad**

Color Sensorial

Escala hedónica

Sensorial

Escala hedónica

Pérdida de humedad

Diferencia de peso

Textura

Texturometría

Color

Coordenadas L* a* b*

Sensorial

Escala hedónica

Balanza analítica Estufa Thelco 18 Refractómetro Colorímetro Minolta Colorímetro Minolta Panelistas semientrenados Panelistas semientrenados Estufa Thelco 18 Texturómetro Brookfield Colorímetro Minolta Panelistas semientrenados

Fuente: Los autores ** Para el estudio de estabilidad el análisis de pérdida de humedad, color y textura se realizó para los días 0, 7, 14, 21, 28. El análisis sensorial se llevó a cabo para el día 0 y 28.

3. RESULTADOS Y ANÁLISIS 3.1.

CINÉTICA DE OSMODESHIDRATACIÓN

En la siguiente tabla se presentan los resultados del ANOVA para las variables evaluadas durante la osmodeshidratación; en el anexo F se encuentran los resultados de la prueba de TUKEY. Tabla 5. Resultados análisis de varianza para variables evaluados durante la osmodeshidratación. Variable Pr(>F) ºBrix 0,116 Humedad 0,0377 Peso 0,976 Sólidos 0,0377 Fuente: Los autores 3.1.1. Ganancia de sólidos solubles (°Brix) Los valores de ºBrix, peso y porcentaje de humedad durante el tiempo de osmodeshidratación (3 horas) para la solución de cloruro de sodio en las tres concentraciones se muestran en el anexo G. Con los promedios de los resultados para °Brix se elaboró la gráfica 1 donde se evidencia el comportamiento de la ganancia de sólidos solubles del rábano durante el proceso de osmodeshidratación en las 3 concentraciones. Gráfica 1. Ganancia de sólidos solubles (ºBrix) en el rábano durante la osmodeshidratación. 30 25

°Brix

20 15 10 5 0 0

0,5

1,5

2,5

Tiempo (h) Concentración 10%

Concentración 20%

Concentración 30%

Fuente: Los autores Se encontró que para todos los tratamientos la mayor ganancia de sólidos se presentó a las 3 horas; no obstante, según Kowalska et al. (2001) la ganancia de sólidos en el proceso de osmodeshidratación depende de las características del tejido vegetal que se está estudiando, sin embargo es evidente que a una 52

mayor concentraciรณn de soluto mayor es la ganancia de sรณlidos a travรฉs del tiempo. Para la tercera hora la grรกfica ilustra como la soluciรณn de 10% termina con un 13% de SS la del 20% un 22% y la del 30% un 28% de SS, lo que se traduce en un comportamiento directamente proporcional de ganancia de sรณlidos con la concentraciรณn de la soluciรณn hipertรณnica. Para la ganancia de sรณlidos, el ANOVA (Tabla 5) presentรณ diferencias significativas entre los diferentes tratamientos (F=0,0377). La prueba de comparaciรณn de TUKEY mostrรณ diferencias significativas entre las rodajas provenientes del tratamiento con 10% de cloruro de sodio y el 30% de cloruro de sodio. Empleando la ecuaciรณn 14 se calculรณ la velocidad de ganancia de sรณlidos solubles (VSS), su representaciรณn se muestra en la siguiente grรกfica. Grรกfica 2. VSS del rรกbano durante la osmodeshidrataciรณn. 14 12 10 ยบBrix/h

8 6 4 2 0 -2 0

0,5

-4 Concentraciรณn 10%

1,5 Tiempo (h) Concentraciรณn 20%

2,5

Concentraciรณn 30%

Fuente: Los autores En el primer intervalo de tiempo (0,5 horas) se observa la mรกs alta velocidad de ganancia de sรณlidos en las rodajas provenientes de los tres tratamientos; sin embargo, se encontrรณ que el tratamiento con 20% presenta la velocidad mรกs alta en este primer lapso con una velocidad de 11ยฐBrix/h y los otros dos se encuentran cercanos a los 10ยฐBrix/h. Lo anterior corrobora lo estudiado por Azoubel et al. (2004) quienes afirmaron que la presencia de cloruro de sodio en sus soluciones hipertรณnicas aumentaba la fuerza impulsora del proceso de secado, lo cual explica este comportamiento en el corto tiempo. A pesar de que el comportamiento de las rodajas provenientes de las 3 concentraciones para este intervalo de tiempo fue el mรกs alto, la mayor velocidad de ganancia de sรณlidos, no se encontrรณ una relaciรณn directa entre la concentraciรณn de la sal dentro de la soluciรณn y la velocidad de ganancia. Por otro lado se evidencia que a partir de las 0,5h de osmodeshidrataciรณn en los tres tratamientos las velocidades disminuyen considerablemente tendiendo a estabilizarse desde la segunda hora de tratamiento especialmente para la concentraciรณn del 30%. 53

Para determinar el comportamiento del rábano en el porcentaje de ganancia de sólidos y la velocidad para los tres tratamientos en los intervalos de tiempo, de acuerdo a las gráficas se plantearon modelos matemáticos con tendencia polinómica de segundo y tercer orden.

Ecuación (y=GSS) (X= Tiempo en horas)

Ecuación (y=VSS ºBrix/h) (X= Tiempo en horas)

10%

y = -0,1299x2 + 2,2954x + 3,3525

0,8867

y = 3,5556x3 - 16,929x2 + 19,028x + 1,0476

0,8042

20%

y=-0,1904x2 + 3,9966x + 1,306

0,9859 y = 4x3 - 21x2 + 27,643x + 0,9557 0,5714

30%

Concentración NaCl

Tabla 6. Modelos matemáticos para GSS y la VSS en los tres tratamientos. Velocidad de ganancia de Ganancia de sólidos solubles sólidos solubles

y = -0,1348x2 + 3,4852x + 1,547

0,9894

y = 4,4444x3 - 21,429x2 + 27,365x + 0,1667

0,9199

Fuente: Los autores En el anexo H se muestran las gráficas en donde se compara el modelo matemático vs comportamiento real. Para la ganancia de sólidos, las 3 concentraciones presentan un comportamiento similar, mientras que para la velocidad de ganancia de sólidos la gráfica que presenta mayor similitud tanto en el comportamiento real como en el modelo es la de la concentración del 20% que tiene el mayor R2. 3.1.2. Pérdida de peso En la gráfica 3 se presentan los promedios obtenidos para la pérdida de peso de las rodajas de rábano provenientes de los tres tratamientos.

Gráfica 3. Pérdida de peso del rábano durante la osmodeshidratación. 60 50

Peso (g)

40 30 20 10 0 0

0,5 Concentración 10%

1,5 Tiempo (h) Concentración 20%

2,5

Concentración 30%

Fuente: Los autores Para este parámetro se observa que en el primer intervalo de tiempo es donde se presenta la mayor pérdida de peso, en este caso para los tres tratamientos el comportamiento fue similar, puesto que todos inician con un peso de 50g, y luego del proceso de ósmosis los tratamientos del 10% y 20% de NaCl terminaron con 29 g, (42% de pérdida de peso) y para el 30% de NaCl las rodajas finalizaron con un peso promedio de 27g (46% de pérdida de peso), sin presentar diferencias altamente significativas entre tratamientos. Los resultados obtenidos en la investigación concuerdan con lo postulado por Rastogi et al. (2004) quienes trabajaron con fresa, afirman que las mayores pérdidas de peso son obtenidas con la aplicación de altas concentraciones de solutos en las soluciones osmóticas. Los modelos matemáticos diseñados para la pérdida de peso, se presentan en la tabla 7. Los modelos planteados son de tipo polinómico de tercer orden para cada tratamiento, en los cuales se encontraron que los R 2 son superiores a 0,9 lo cual indica un alto ajuste.

Tabla 7. Modelos matemรกticos para la pรฉrdida de peso en los tres tratamientos. Pรฉrdida de peso Concentraciรณn NaCl

10%

Ecuaciรณn (y=Peso en gramos) (X= Tiempo en horas)

y = -4,2222x3 + 23,31x2 - 40,218x 0,9309 + 48,607

20%

y = -3,6667x3 + 20,714x2 36,869x + 48,929

0,9573

30%

y = -3,3333x3 + 19,357x2 35,131x + 49,107 Fuente: Los autores

0,9675

El tratamiento con concentraciรณn de 30% de NaCl, presenta mayor acercamiento en cuanto al modelo matemรกtico planteado y el comportamiento real, en comparaciรณn con los otros tratamientos (anexo H). 3.1.3. Concentraciรณn de sรณlidos En la tabla 8 se presentan los porcentajes de concentraciรณn de sรณlidos del rรกbano para las tres concentraciones de cloruro de sodio calculados con la siguiente ecuaciรณn:

(

)

(Ecuaciรณn 15)

Donde ST= Sรณlidos totales, ms= Peso de la muestra seca y mo= peso de la muestra fresca. Tabla 8. Concentraciรณn de sรณlidos de las rodajas de rรกbano durante los intervalos de tiempo de osmodeshidrataciรณn. Concentraciรณn de la soluciรณn Tiempo (h) 10% 20% 30% 0 6,19% 6,19% 6,19% 0,5 11,62% 18,36% 21,19% 1 14,46% 21,56% 23,69% 1,5 15,63% 22,07% 24,99% 2 15,50% 22,46% 25,02% 2,5 15,56% 22,23% 27,95% 3 16,71% 23,58% 29,83% Fuente: Los autores Para los tres tratamientos se presentรณ un aumento en la concentraciรณn de sรณlidos en el tiempo de osmodeshidrataciรณn, siendo mayor en las rodajas provenientes del tratamiento del 30% de NaCl, seguido por las del 20% y 10%

respectivamente. La gráfica 4 muestra la ganancia de sólidos de las rodajas de los tres tratamientos

%Sólidos

Gráfica 4. Porcentaje de ganancia de sólidos del rábano durante la osmodeshidratación. 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0

0,5

Concentración 10%

1,5 Tiempo (h) Concentración 20%

2,5

Concentración 30%

Fuente: Autores El mayor aumento en el porcentaje de ganancia de sólidos se presentó en la primera media hora de estudio en los tres tratamientos, siendo directamente proporcional a la concentración puesto que en el primer lapso las rodajas provenientes del 10% ganaron un 11,6 % el tratamiento del 20% un 18,3% y el 30% obtuvo un 21,1%. Las ganancias de sólidos incidieron desfavorablemente en las características sensoriales del producto como se analizará posteriormente. En todos los tratamientos se encontró que las rodajas tendieron a estabilizarse a partir de la hora 1 respecto a la ganancia de sólidos. En la tabla 9 se presentan las ecuaciones correspondientes a los modelos matemáticos obtenidos, las cuales son ecuaciones polinómicas de tercer orden. Tabla 9. Modelos matemáticos para el porcentaje de ganancia de sólidos en los tres tratamientos. Ganancia de sólidos Concentración NaCl

Ecuación (y=Peso en gramos) (X= Tiempo en horas)

10%

y = 0,0123x3 - 0,0734x2 + 0,1445x + 0,0615

0,9995

20%

y = 0,0281x3 - 0,1603x2 + 0,2859x + 0,0662

0,9878

y = 0,0345x3 - 0,1869x2 + 0,9725 0,3282x + 0,0699 Fuente: Los autores Las gráficas de comparación del modelo matemático y el comportamiento real (anexo H), muestran la similitud que hay en el tratamiento del 10% debido a 30%

que el coeficiente de correlación (0,9995) es más cercano al 1 en comparación con los otros dos tratamiento 3.1.4. Pérdida de humedad En la gráfica 5 se presenta el porcentaje de pérdida de humedad del rábano durante la deshidratación osmótica.

%Humedad

Grafica 5. Porcentaje de pérdida de humedad del rábano durante la osmodeshidratación. 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 0

0,5

Concentración 10%

1,5 Tiempo (h) Concentración 20%

2,5

Concentración 30%

Fuente: Los autores La pérdida de humedad es un factor determinante en la selección del tratamiento más conveniente, ya que al obtener rodajas menos húmedas menor será el gasto energético en el secado por microonda logrando una reducción en los costos operativos del proyecto. Retomando la gráfica 5 se evidenció que el tratamiento con mayores pérdidas de humedad fue el del 30% iniciando en 93,8% y terminando con un 70,1 % diferente al 76,4% de las rodajas del 20% y un 83,2% del tratamiento con 10% de cloruro de sodio. Se puede corroborar lo concluido por Colato et al. (2008) en su estudio con osmodeshidratación de papa donde determinaron que el uso de cloruro de sodio como agente osmótico facilita la pérdida de agua en la papa en este caso en el rábano. El ANOVA mostró diferencias significativas entre tratamientos (F= 0,0377). La prueba de comparación de TUKEY evidenció diferencias significativas entre las rodajas provenientes del tratamiento con el 10% de NaCl y el tratamiento con 30% de NaCl. Los modelos matemáticos planteados para la pérdida de humedad, corresponden a modelos con tendencia polinómica de tercer orden para los tres tratamientos como se muestra a continuación.

Tabla 10. Modelos matemáticos para el porcentaje de pérdida de humedad en los 3 tratamientos. Pérdida de humedad Concentración NaCl

Ecuación (y=Peso en gramos) (X= Tiempo en horas)

10%

y = -0,0123x3 + 0,0734x2 0,1445x + 0,9385

0,9995

20%

y = -0,0281x3 + 0,1603x2 0,2859x + 0,9338

0,9878

30%

-0,0345x3 + 0,1869x2 - 0,3282x + 0,9301 Fuente: Los autores

0,9725

La gráfica en donde se muestra el comportamiento real vs el modelo matemático presenta una gran similitud entre estos dos debido a que el ajuste (R2= 0,9995) es muy cercano al 1 (ver anexo H). 3.2.

SECADO POR MICROONDAS

Una vez osmodeshidratadas las rodajas de rábano, se sometieron a radiación por microondas, la tabla 11 presenta las humedades finales para las muestras provenientes de cada uno de los tratamientos. Tabla 11. Promedio de la humedad de las rodajas de rábano Tratamiento Concentración NaCl %Humedad Fresco 0% 93,81 10% 83,3 20% Osmodeshidratación 76,3 30% 70,1 10% 3,08 20% Microondas 3,01 30% 2,50 Fuente: Los autores Como se evidenció en la pérdida de agua en el secado por osmodeshidratación, el tratamiento de 30% presentó la menor humedad al salir del secado por microondas, mientras que los tratamiento con 10 y 20% continuaron con el comportamiento proporcional a su concentración, lo que indica que el cloruro de sodio no solo facilita la salida de agua del alimento en la osmodeshidratación, sino que también facilita que al someter el producto a radiación se obtendrá una humedad final mucho menor.

3.3.

CAMBIOS DE COLOR EN LAS RODAJAS DESHIDRATADAS POR Mร TODO COMBIANDO

Rร BANO

En las grรกficas 6, 7 y 8 se muestra el valor de las coordenadas L*, a*, b* presentados en las rodajas de rรกbano en estado fresco y durante los procesos de osmodeshidrataciรณn y secado por microondas. Grรกfica 6. Valor de luminosidad en las rodajas de rรกbano osmodeshidratadas y secadas por microondas. 80,00

70,46

70,00 57,67

60,00

60,85

64,68

63,27

67,33

48,18

50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 1 Blanco

OD10%

OD20%

OD30%

MW10%

MW20%

MW30%

Fuente: Los autores Respecto a la luminosidad se determinรณ que todos los tratamientos ya sea en la etapa de osmodeshidrataciรณn o en la etapa de secado por microondas tuvieron un impacto negativo en la coordenada L* ya que tendieron a opacarse respecto al rรกbano fresco; sin embargo al detallar cada etapa, en la osmodeshidrataciรณn se evidenciรณ una relaciรณn de la concentraciรณn de cloruro de sodio con el cambio en la luminosidad de las rodajas, ya que a mayor concentraciรณn de soluto en la soluciรณn hipertรณnica menor es el impacto sobre la luminosidad del producto, observรกndose, que el rรกbano fresco presentรณ un valor de 70,46, las rodajas del 10% de NaCl un 57,67, las del 20% un 60,85 y las del 30% un 63,27, lo cual indica que el tratamiento que presentรณ mayor disminuciรณn de la luminosidad fue el correspondiente a las rodajas sometidas al 10% de NaCl, la razรณn por la cual sucede esto segรบn Parzanese (2006), puede radicar en que al tener una concentraciรณn cada vez mรกs alta de soluto se generan costras que impiden el paso fluido de solutos entre la soluciรณn hipertรณnica y las rodajas teniendo asรญ que mayores componentes del color fueron transferidos en el tratamiento con menor concentraciรณn. Para el secado por microondas se observรณ un comportamiento similar; se resalta que las rodajas provenientes del tratamiento con 30% de NaCl pasaron de un 63,27 en la osmodeshidrataciรณn a un 67,33 luego del secado por microondas observรกndose un valor mucho mรกs cercano al inicial; este fenรณmeno se asocia por la cantidad de sal (NaCl) que al estar presente en mayor concentraciรณn genera mayor luminosidad de las rodajas en comparaciรณn 60

con las rodajas osmodeshidratadas, por el contrario las rodajas de la solución de 10% presentaron una baja en la luminosidad, ya que pasaron de un 57,67 a un 48,18. El ANOVA mostró diferencias significativas entre tratamientos (F= 0,00176). Según el Test de Tukey, la variable luminosidad presentó menos casos de cambios significativos en la tonalidad del color, fueron 4 casos de 21 (ver anexo I) siendo los tratamientos del 20 y 30% secados por microondas estadísticamente iguales al blanco. Gráfica 7. Valores de la coordenada a* en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas. 7,00

5,87

6,00 5,00 4,00 3,00

2,36

2,00

2,00 1,00 0,00 -1,00

-0,55

-0,403 -0,273

1 -0,697

-2,00 Blanco

OD10%

OD20%

OD30%

MW10%

MW20%

MW30%

Fuente: Los autores De acuerdo a la gráfica 7 en la osmodeshidratación, las rodajas de los tres tratamientos presentaron disminución del color verde, la que menor disminución presentó fue la de 30% de NaCl (-0,697). En el secado por radiación se evidenciaron cambios pronunciados ya que en los tres tratamientos se obtuvieron datos positivos indicando una variación hacia las tonalidad rojizas, contrario al valor obtenido en el producto fresco y a los productos sometidos a osmodeshidratación; el tratamiento con 10% de NaCl presentó el mayor valor de la tonalidad roja (5,87), seguido por las rodajas con el tratamiento del 20% (2,36) y las del 30% (2,00); que fueron los más cercanos al -0,55 para la coordenada a* del rábano fresco; corroborando lo sucedido en la coordenada L* en cuanto a la relación de la concentración de la sal para el secado por radiación, ya que se observa que a mayor concentración de cloruro de sodio el impacto del secado por microondas es menor. Esto se debe precisamente a la capa de soluto que se forma en la superficie del producto que sirve de barrera para la transferencia de compuestos del color.

El ANOVA mostró que existen diferencias significativas entre tratamientos con (F= 7.23e-09); para el test de TUKEY se evidenció que 14 tratamientos tuvieron diferencias significativas los cuales se relacionan en el anexo I. Gráfica 8. Valores en la coordenada b* en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas. 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

17,91

12,23

4,70

4,02

11,87

4,47 2,91

1 Blanco

OD10%

OD20%

OD30%

MW10%

MW20%

MW30%

Fuente: Los autores La coordenada b* inicialmente presentó disminución en la tonalidad amarilla. Luego de la osmodeshidratación hubo disminución en el valor de la coordenada sin cambios en la tonalidad; las rodajas sometidas a tratamiento del 20% de NaCl fueron las que arrojaron un menor valor. En la etapa de secado por microondas se presentó aumento en el valor de la tonalidad amarilla, siendo las rodajas del tratamiento de 10% de NaCl las que obtuvieron mayor valor (17,91) y por lo tanto mayor aumento en el porcentaje de la coordenada b*. Las rodajas provenientes de los tratamientos con 20 y 30% aumentaron su tonalidad amarilla reportando valores similares. De acuerdo con los análisis anteriores (cinética de secado, sensorial y color) es evidente que las rodajas sometidas a la solución con 30% de cloruro de sodio presentaron un comportamiento excelente en relación a la pérdida de humedad y cambios de coloración; sin embargo en un aspecto tan relevante como el sensorial sus promedios fueron excesivamente bajos, por lo cual se descarta la posibilidad de continuar el estudio con este tratamiento. Las rodajas tratadas con 10% de NaCl no mostraron pérdidas altas de humedad tanto en la osmodeshidratación como en el secado por microondas; además, este tratamiento presentó variaciones significativas respecto al color. El ANOVA mostró que existen diferencias significativas entre tratamientos con (F= 2.17e-07); para el test de TUKEY se evidenció que existen 14 tratamientos con diferencias significativas los cuales se relacionan en el anexo I.

Empleando las ecuaciones 5, 6 y 7 se obtuvieron los datos de la variación en las coordenadas L a* b* (anexo J), y con la ecuación 8 se calculó la variación total del color en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas. Gráfica 9. Variación total del color en las rodajas de rábano osmodeshidratadas y secadas por microondas.

30,00 25,00 10% OD 20% OD

20,00

30% OD 15,00

10% MW 20% MW

10,00

30%MW

5,00 0,00 1

Fuente: Los autores La variación total del color en el producto sometido a osmodeshidratación fue más pronunciada en las rodajas provenientes de la solución con 10% de NaCl, evidenciando una fuerte relación entre la concentración de la solución y los cambios en la coloración del mismo, ya que al observar las rodajas sometidas al 30% su variación fue menor, en comparación a las otras 2; de manera similar se observa el comportamiento en las rodajas después del secado por microondas, resaltando una gran variación en las rodajas sumergidas en la solución al 10%, y una igualdad en el producto proveniente de la solución con 20% comparado con las rodajas de igual concentración en la osmodeshidratación, continuando con la menor variación en las rodajas secadas sometidas al 30%. Observando la relación de la concentración del cloruro de sodio en los efectos en el color del rábano 3.4.

ANÁLISIS SENSORIAL PARA EL RÁBANO OSMODESHIDRATADO Y SECADO POR MICROONDAS

En el anexo K se presentan las calificaciones obtenidas del análisis sensorial para el rábano deshidratado por métodos combinados. En la gráfica 10 se muestran los resultados para cada concentración. 63

Gráfica 10. Análisis sensorial de las rodajas de rábano secadas por método combinado. APARIENCIA GENERAL

TEXTURA

COLOR

OLOR Concentración 10%

SABOR Concentración 20%

Concentración 30%

Fuente: Los autores Las rodajas provenientes del tratamiento con concentración de 30% de NaCl fueron las que obtuvieron la mayor calificación respecto a los atributos de color y apariencia general; por el contrario, las rodajas tratadas con el 10% de NaCl obtuvieron las más bajas calificaciones en las características mencionadas, en especial el color donde este tratamiento presentó un pardeamiento muy intenso lo cual hizo que no fuera del gusto de los jueces; sin embargo, fue el de mayor aceptación respecto al sabor y el tratamiento de 30% el de menos calificación, debido a que la gran cantidad de sólidos que adsorbieron las rodajas hicieron que fueran imposibles de consumir. Las rodajas de rábano provenientes del tratamiento con 20% de NaCl fueron las que obtuvieron la calificación más alta respecto a la textura y olor, ya que presentaron un menor pardeamiento y su sabor fue menos salado en comparación con el tratamiento del 30%. Esto hace que se descarte el tratamiento del 30% de NaCl, ya que un aspecto fundamental de decisión es la aceptación de los posibles consumidores. Se decidió seguir la investigación con las rodajas provenientes de la solución con 20% de cloruro de sodio ya que sus resultados siempre se mantuvieron en segundo lugar para pérdida de humedad, cambios de color y análisis sensorial. 3.5 ANÁLISIS SENSORIAL FORMULACIONES GALLETAS Una vez elaboradas las galletas con las 3 formulaciones (10, 20, y 30%) de harina de rábano se realizó el análisis sensorial, lo resultados se presentan en el anexo L y en la gráfica 11 se presentan los resultados para cada concentración.

Gráfica 11. Análisis sensorial para las galletas. APARIENCIA GENERAL 5 4 3

CROCANCIA

SABOR

2 1 0

TEXTURA

COLOR

OLOR Formulación 10%

Formulación 20%

Formulación 30%

Fuente: Los autores La formulación de 30% de harina de rábano presentó las calificaciones más bajas en todos los atributos evaluados; el sabor tuvo el promedio más bajo de calificación (1,0) debido a que la cantidad de harina de rábano empleada otorgó a las galletas un sabor salado muy pronunciado lo que dificultó su consumo. La formulación del 20% tuvo mejores calificaciones respecto a la anterior; el promedio de calificación más bajo fue para el sabor (1,8) ya que el sabor salado permanecía y la calificación más alta fue el olor (4,5). La apariencia general, color, textura y crocancia tuvieron calificaciones entre 2,5 y 2,8; esto indica que no generó agrado en los jueces esta formulación. El promedio de calificaciones para la formulación del 10% estuvo para todos los atributos un valor mayor a 4,0 lo que indica agrado por parte de los consumidores, el sabor a salado en estas galleta era menor, presentaron una apariencia general agradable para los jueces. Al ser esta formulación la que mayor aceptación tuvo fue elegida para continuar con la prueba de estabilidad en la investigación. 3.6. PRUEBA DE ESTABILIDAD 3.6.1. Cambios de humedad en las galletas En la gráfica 12 y 13 se presenta la pérdida de humedad para las galletas que fueron almacenadas en empaque transparente y metalizado respectivamente a 16ºC, 25ºC y 37°C por un periodo de 28 días.

Gráfica 12. Cambios de humedad en las galletas en el empaque transparente. 6%

%humedad

5% 4% 3% 2% 1% 0% 0

14 Tiempo (días)

T. Ambiente

25ºC

28 37ºC

Fuente: Los autores Las galletas iniciaron con humedad del 2,5 % manteniéndose similar en los primeros 7 días de almacenamiento para las 3 temperaturas; sin embargo a los 14 días las galletas almacenadas a 16°C presentaron un incremento de 46,8% a diferencia de las muestras a 25 y 37°C que se mantuvieron constantes; a partir del día 14 se encontró que todas las muestras presentaron aumento significativo en su contenido de humedad; sin embargo, las galletas a temperatura ambiente presentaron mayor incremento a diferencia de las otras muestras, este comportamiento se mantuvo incluso hasta el día 28 donde se determinó que la ganancia de humedad de las galletas almacenadas a temperatura ambiente fue del 112% a diferencia de las muestras a 25° C que ganaron un 52% y las de 37°C con un 64%, lo anterior indica un comportamiento inesperado ya que según Giraldo G (1999) la permeabilidad de los empaques cambia al variar la temperatura por lo que se esperaba el mayor incremento en las muestras almacenadas a 37°C, lo ocurrido en el almacenamiento puede deberse a que el recinto donde se encontraban almacenadas las muestras a temperatura ambiente presentaba una mayor humedad relativa en su ambiente que generó una mayor interacción con el producto.

Gráfica 13. Cambios de humedad en las galletas en el empaque metalizado. 6%

%humedad

5% 4% 3% 2% 1% 0% 0

14 Tiempo (días)

T. Ambiente

25ºC

28 37º

Fuente: Los autores Las muestras almacenadas en película metalizada de aluminio para los primeros 7 a 16 y 25°C mantuvieron su humedad muy similar a la inicial; sin embargo, las muestras a 37°C mostraron un aumento del 32%; en los días siguientes de almacenamiento las muestras en las 3 temperaturas mostraron una caída en su humedad para los 14 días en primer lugar las galletas almacenadas a 16° C disminuyeron en un 4% su humedad, las de 25° C en un 8 % y por último las que más perdieron fueron las de 37°C con un 28%, este comportamiento se mantuvo para el día 21 y finalmente en el día 28 de estudio las tres muestras mostraron una estabilización en la pérdida de humedad que en comparación con el día 0 las galletas almacenadas a 16°C perdieron un 4% de su humedad, las de 25°C un 20% y las de 37°C un 32%; lo cual indica la influencia directa el aumento de la temperatura con las variaciones en la humedad en esta caso la pérdida. Se evidenció que en los primeros días de almacenamiento se tiene un mínimo incremento en el contenido de humedad, que de acuerdo a la ley de Fick donde el aire que queda dentro del empaque presenta un inequilibrio en el contenido de humedad y por difusión las galletas ganan parte de la humedad de ese aire en busca del equilibrio y al ser la temperatura de almacenamiento más alta, mayor fue la ganancia de humedad, con el paso del tiempo y como era de esperarse la película laminada tiene un permeabilidad muy baja lo cual no permite el ingreso ni la salida de gases, y al variar la temperatura el producto seguía perdiendo agua dentro de su empaque. Los dos tipos de empaques presentaron un impacto sobre el producto en su almacenamiento, siendo la película transparente la de mayores impactos debido a su permeabilidad el paso de la luz, lo cual va a repercutir en las propiedades físico-químicas y sensoriales del producto de manera negativa,

por otro lado el empaque de película laminada para el control de la humedad fue el de mejor comportamiento en temperatura ambiente. Durante los 28 días de almacenamiento el ANOVA mostró que no se presentaron diferencias altamente significativas, mientras que para la prueba de TUKEY si hubo diferencias significativas entre las galletas almacenadas en empaque metalizado y transparente siendo este último el que presentó mayor ganancia de humedad como era de esperarse. Además también hubo diferencias significativas de acuerdo con la prueba de TUKEY para las muestras almacenadas a diferentes temperaturas siendo las de 16°C las que mayor humedad presentaron seguidas de las de 25 y 37°C en el empaque transparente. 3.6.2. Fracturabilidad de las galletas El comportamiento presentado por las galletas en cuanto a la fracturabilidad durante la prueba de estabilidad se puede observar en las gráficas 14 y 15 para el empaque transparente y metalizado en las 3 temperaturas durante 28 días. Gráfica 14. Fracturabilidad de las galletas en el empaque transparente.

gramos fuerza (gf)

750 700 650 600 550 500 450 400 0

14 Tiempo (días)

T. Ambiente

25ºC

28 37ºC

Fuente: Los autores Para la fracturabilidad en el empaque transparente, se observó que desde la primera medición las muestras almacenadas a las 3 temperaturas presentaron una disminución uniforme en su textura, para los 21 días de estudio las galletas sometidas a 16 y 25°C siguen disminuyendo su fracturabilidad considerablemente pasando de 730gf a un rango de 550-600gf, mientras que la galletas sometidas a 37°C siguieron disminuyendo pero en menor porcentaje ya que mostraron una fracturabilidad de 650gf, sin embargo para los 21 días de almacenamiento continuaron con la caída en el coeficiente de fracturabilidad, pero esta vez la de mayor caída fueron las galletas almacenadas a 37°C con observándose que la caída de la fuerza de la fracturabilidad para las galletas a 16°C fue en total de 23,7%, para las de 25°C 26,2% , para las de 37°C 28,6% respecto al día 0. El comportamiento de la fracturabilidad muestra una

correlación en los cambios de humedad del producto de acuerdo al tipo de empaque utilizado (gráfica 8 y 9).

gramos fuerza (gf)

Gráfica 15. Fracturabilidad de las galletas en el empaque metalizado. 740 735 730 725 720 715 710 705 700 695 690 685 0

14 Tiempo (días)

T. Ambiente

25ºC

28 37ºC

Fuente: Los autores En la gráfica 15 se observa que la fracturabilidad de las galletas almacenadas en empaque metalizado disminuyó al transcurrir los días. Para el día 7 la fracturabilidad de las muestras almacenadas a 16ºC se mantuvo constante, mientras que la fracturabilidad de las galletas disminuyó a 25ºC y 37ºC (724,67gf y 720,50gf respectivamente). Este comportamiento de caída de la fuerza de fracturabilidad continuó presentándose para las tres temperaturas, terminando a 16ºC en 699,13gf, a 25ºC 698,40gf y a 37ºC en 691,57gf. La humedad de las galletas en el empaque metalizado disminuía con el tiempo lo cual indicaba aumento de la dureza; sin embargo la gráfica 12 muestra lo contrario, debido a que al aumentar la temperatura se genera el ablandamiento de los componentes grasos de las galletas generando disminución leve en la fracturabilidad. El ANOVA no mostró diferencias altamente significativas entre los productos provenientes de los dos empaques (metalizado y transparente). Sin embargo, la prueba de comparación de TUKEY si mostró diferencias significativas entre las galletas provenientes del empaque metalizado y transparente siendo más blandas las de este último empaque. 3.6.3. Coordenadas L*a*b* en las galletas En la tabla 12 se muestran los promedios de los valores de las coordenadas L*, a*, b* presentados en las galletas almacenadas en los dos tipos de empaque a las tres temperaturas durante 28 días y en el anexo N se pueden observar las gráficas correspondientes.

12. Promedios de los resultados obtenidos en la prueba de color en las galletas. Coordenadas Tiempo Empaque Temperatura (días) L* a* b* 0 49,174 7,376 20,266 Amb. 16ºC 48,450 7,907 24,763 Transparente 25ºC 40,657 6,797 18,270 37ºC 36,413 5,827 16,090 7 Amb. 16ºC 38,923 7,610 17,607 Metalizado 25ºC 43,557 7,440 16,570 37ºC 38,577 6,607 11,467 Amb. 16ºC 43,833 8,087 20,613 Transparente 25ºC 39,460 7,490 18,467 37ºC 41,750 6,787 16,243 14 Amb. 16ºC 38,393 5,160 16,647 Metalizado 25ºC 40,433 7,347 16,053 37ºC 42,813 6,507 19,100 Amb. 16ºC 42,950 7,720 16,410 Transparente 25ºC 41,367 5,843 13,803 37ºC 42,777 5,810 15,520 21 Amb. 16ºC 37,173 7,613 16,180 Metalizado 25ºC 43,710 7,210 15,867 37ºC 41,757 6,183 19,017 Amb. 16ºC 40,463 7,883 16,213 Transparente 25ºC 41,037 6,597 16,473 37ºC 38,987 5,923 13,343 28 Amb. 16ºC 38,020 7,593 16,213 25ºC 43,153 7,523 18,940 Metalizado 37ºC 40,040 6,997 17,337 Fuente: Los autores Para las muestras almacenadas en el empaque transparente, la coordenada L* inicia con un valor de 49,17. Las galletas almacenadas a temperatura ambiente muestran una disminución de este valor con el transcurrir de los días siendo el más bajo 40,46 para el día 28. Las galletas almacenadas a 25ºC no presentan el mismo comportamiento ya que pasados 14 días alcanza un valor de 39,46 teniendo al color negro pero a partir del día 21 hasta el 28 aumenta este color hasta llegar al 41,03. A 37ºC pasados los 7 días las galletas presentan el menor valor respecto a las anteriores temperaturas (36,41), los días 14 y 21 este valor aumenta hasta llegar a 42,78 y disminuye el día 28 alcanzado un valor de 38,98. La coordenada L* para las galletas almacenadas en empaque metalizado a temperatura ambiente disminuye constantemente iniciando en 49,17 y

terminando en 38,02 lo que indica un comportamiento hacia el negro. A 25ºC también se presenta disminución en el valor de la coordenada terminando el día 28 en 43,15 un valor más alto al anterior, el comportamiento es similar a 37ºC ya que disminuye al valor inicial con el transcurso de los días y termina en 40,04; es decir, que la temperatura que las muestras que más cambio presentaron fueron las almacenadas a 16ºC. Al comparar los dos tipos de empaque ambos mostraron una disminución en los valores de luminosidad respecto al valor inicial. Sin embargo, el empaque transparente fue en el que menor disminución hubo, lo que indica que este empaque es buena barrera a los aromas, gases y luz debido a su pigmentación. Para la coordenada L* el ANOVA no mostró diferencias altamente significativas por lo tanto en la prueba de TUKEY no se encontraron diferencias significativas ni en los tipos de empaque ni en las temperaturas de almacenamiento. En relación a los resultados obtenidos para la coordenada a* en el empaque transparente en las tres temperaturas, las muestras presentaron tendencia hacia los tonos rojos. Las tres muestras iniciaron con el mismo valor (+7,38); a temperatura ambiente en los primeros 14 días este valor aumentó hasta llegar a 8, para el día 21 disminuyó y finalizó con 7,88. A 25ºC pasados 7 días el valor fue 6,80, menor en comparación con la anterior temperatura, este valor fue aumentando hasta el día 14 y posteriormente disminuye alcanzando el valor más bajo 5,84 para finalizar en el día 28 con 6,59. Las muestras almacenadas a 37ºC muestran tendencia a disminuir finalizando el día 28 con 5,92. La coordenada a* para las muestras almacenadas en empaque metalizado a temperatura ambiente tiende a aumentar ya que inicia en 7,37 y finaliza el día 28 en 7,593 manteniéndose en el tono rojo. A 25ºC los valores de la coordenada a* aumentan finalizando con un valor cercano al de la anterior temperatura (7,52) y para 37ºC este valor disminuye manteniéndose dentro del tono rojo, para el día 28 termina en 6,99 lo que indica que a mayor temperatura disminuye la tonalidad del olor rojo. Al comparar los resultados obtenidos en los dos tipos de empaques para la coordenada a* se puede observar que en los dos casos los valores presentan tendencia a disminuir, pero en las muestras almacenadas en empaque transparente es donde se presenta la mayor disminución, esto demuestra que la barrera a la luz en los empaques es un factor importante para la conservación del color rojo. La coordenada b* en las muestras almacenadas en empaque transparente mostraron tendencia hacia el color amarillo iniciando para las tres temperaturas con un valor de 20,27. A temperatura ambiente a los 7 días este valor aumentó hasta 24,76 y los días siguientes se presentó disminución hasta un valor de 16,41. Las muestras almacenadas a 25ºC presentaron un comportamiento

diferente al anterior ya que pasado los 7 días el valor inicial disminuyó hasta 18 después aumentó y en los siguientes días disminuyó hasta alcanzar un valor de 16,47. Similar a lo anterior ocurrió con la temperatura de 37ºC que inicialmente disminuye y a partir del día 21 aumenta con un valor de 16,24 y disminuye hasta el día 28 con un valor de 13,34. Para las muestras almacenadas en empaque metalizado al igual que el anterior empaque el valor inicial para la coordenada b* es 20,27. Para las galletas almacenadas a temperatura ambiente la tendencia es disminución del color amarillo ya que en el día 7 este valor es 17,61 disminuye con el transcurrir de los días finalizando con un valor de 16,21. Al almacenar las muestras a 25ºC se presenta disminución del valor durante los 21 días y para el día 28 este valor aumenta a 18,94. A 37ºC el comportamiento es diferente a los anteriores, al séptimo día la disminución del valor inicial es mayor alcanzando un valor de 11,47 pero contrario a los demás se presenta aumento en los días siguientes hasta 19,02 para el día 21 y finaliza en 17,34. Al realizar el ANOVA no mostró diferencias altamente significativas y la prueba de TUKEY no presentó diferencias significativas para la coordenada b*. El empaque transparente y metalizado presentaron dos comportamientos diferentes, para el primero mencionado la tendencia para las tres temperaturas es la disminución del color amarillo mientras que en el empaque metalizado esta tonalidad tiende a aumentar. 3.7. ANÁLISIS SENSORIAL FINAL DE LAS GALLETAS En el Anexo O se presentan los resultados de análisis sensorial de las galletas realizado una vez finalizada la prueba de estabilidad y en el anexo P se presentan los resultados del análisis estadístico para esta etapa. A continuación se muestran los promedios de estos resultados.

Tabla 13. Promedio de los resultados del análisis sensorial final para las galletas. Atributo

Empaque Transparente

Apariencia general Metalizado

Transparente Sabor Metalizado

Transparente

Temperatura

Promedio

Ambiente 25ºC 37ºC Ambiente 25ºC 37ºC Ambiente 25ºC 37ºC Ambiente 25ºC 37ºC

3,3 3,4 3,0 3,6 3,6 3,8 3,7 3,5 1,7 3,6 3,2 3,2

Ambiente

4,0 3,6 3,1

25ºC 37ºC

Color

Ambiente Metalizado

25ºC 37ºC Ambiente

Transparente Olor Metalizado

Transparente Textura Metalizado

Transparente Crocancia Metalizado

3,8 3,8 4,1 3,9

25ºC 37ºC

3,7 3,1

Ambiente

4,1

25ºC 37ºC

4,2 4,0

Ambiente

3,5

25ºC

3,2

37ºC

3,1

Ambiente 25ºC 37ºC Ambiente 25ºC 37ºC

3,5 3,8 3,7 3,6 3,5 2,9

Ambiente

4,5

25ºC 37ºC

4,3 4,1

Fuente: Autores Los resultados obtenidos para el atributo de apariencia general evaluados en el empaque transparente muestran que la temperatura de 37ºC fue la que presentó menor calificación, seguida de las almacenadas a temperatura ambiente y por último a 25ºC (3,0, 3,3 y 3,4 respectivamente). Por otro lado, la apariencia general en las muestras almacenadas en empaque metalizado se observa que tanto a temperatura ambiente como a 25ºC la calificación fue la misma 3,6 y a 37ºC la calificación fue 3,8. Estas calificaciones estuvieron sobre 3 lo cual indica que no generó en los panelistas agrado ni desagrado; sin

embargo el empaque transparente afectó en mayor medida las características del producto ya que permitía un mayor paso de luz. La apariencia general mostró diferencias altamente significativas en el ANOVA para las muestras almacenadas a diferentes temperaturas. Sin embargo, la prueba de comparación de TUKEY no mostro ninguna diferencia entre los tratamientos. El atributo de sabor arrojó calificaciones altas en el empaque transparente a 25ºC y a temperatura ambiente, los panelistas mostraron alto desagrado frente a las muestras almacenadas a 37ºC con una puntuación de 1,7. Al ser la temperatura de almacenamiento mayor y al permitir el paso de la luz el empaque facilita la oxidación de la grasa lo que ocasiona un sabor desagradable. En empaque metalizado las muestras presentaron calificaciones que estuvieron sobre 3, sin generar ningún tipo de agrado ni disgusto a los panelistas sin embargo no se presentó el mismo comportamiento ya que este empaque brinda mayor protección a la luz. El sabor en el ANOVA no presentó diferencias altamente significativas mientras que la prueba de TUKEY para las muestras almacenadas a diferentes temperaturas presento diferencias altamente significativas, lo que permite corroborar lo ya mencionado que las galletas a 37°C almacenados generaron menor agrado entre los evaluadores. El color generó agrado en las galletas que fueron almacenadas a temperatura ambiente en empaque transparente con una calificación de 4,0 seguida de 3,6 para la temperatura de 25ºC y la menor calificación fue 3,1 para las muestras a 37ºC. Par el caso del empaque metalizado las calificaciones fueron mejor con resultados de 3,8 para temperatura ambiente y 25ºC y a 37ºC la calificación fue de 4,1. Para este atributo tanto el ANOVA como la prueba de TUKEY no arrojaron diferencias altamente significativas para ninguno de los tratamientos. Las calificaciones obtenidas para el atributo de color no generaron mayor agrado entre los panelistas, a temperatura ambiente el promedio fue de 3,9 a 25ºC 3,7 y a 37ºC 3,1 por el contrario las muestras en empaque metalizado obtuvieron calificaciones por encima de 4 lo que corrobora una vez que este empaque permite mayor conservación de las características sensoriales de las galletas. El olor para las galletas almacenadas en empaque transparente a temperatura ambiente tuvo una calificación de 3,9 acercándose al agrado entre los jueces, en segundo lugar están las muestras almacenadas a 25°C con calificación de 3,7 y en último lugar como era de esperarse las almacenadas 37°C con 3,7 ya que en estas galletas se acentuó en mayor medida el olor a grasa lo que se refleja en el poco agrado por parte de las personas. El empaque metalizado permite que las galletas conserven mejor sus propiedades y para olor las calificaciones se encuentran en todas las

temperaturas de almacenamiento sobre 4,0 lo que significa que las personas les gusto este atributo. Para los 28 días de almacenamiento el ANOVA mostró que si hubo una diferencia altamente significativa corroborando así que el empaque metalizado es el que permite la mejor conservación de las características de las muestras; la prueba de TUKEY arrojó que si se presentaron diferencias altamente significativas en los empaques. La textura de las galletas en empaque transparente obtuvieron calificaciones de 3,5 para 16ºC, 3,2 a 25ºC y 3,1 a 37ºC, en empaque metalizado las muestras presentaron calificaciones similares 3,5, 3,8 y 3,7 respectivamente. Ni el ANOVA ni el test de TUKEY mostraron diferencias altamente significativas en los diferentes tratamientos para este atributo. Para la crocancia las muestras almacenadas en empaque transparente presentaron calificaciones que estuvieron dentro del rango de 2,9 y 3,6 para cada temperatura mientras que las muestras en empaque metalizado generaron mayor agrado dentro de los panelistas encontrándose los resultados entre 4,1 y 4,5. La crocancia se ve altamente influenciada por el contenido de humedad en las galletas y el empaque metalizado permitió que perdurara la crocancia de estas mientras que en el transparente la ganancia de humedad fue mayor lo que ocasionó que se presentara ablandamiento en las galletas. El ANOVA mostro diferencias altamente significativas en la variable crocancia y la prueba de TUKEY mostro diferencias significativas en el empaque siendo las de empaque metalizado más duras que las de empaque transparente. 3.8 CÁLCULO DE LA VIDA ÚTIL PARA LAS GALLETAS EN LOS 2 TIPOS DE EMPAQUE SEGÚN LA TEXTURA Empleando las ecuaciones 9 y 10 se calculó el tiempo de vida útil para las galletas almacenadas durante 28 días, en los dos tipos de empaque (transparente y metalizado) a las tres temperaturas (16, 25 y 37°C). En el anexo Q se presentan las gráficas que permiten estimar la vida útil de las galletas. 3.8.1. Estimación de vida útil en empaque transparente En la tabla 14 se presentan los resultados obtenidos para la estimación de vida útil de las galletas almacenadas en empaque transparente. Se puede observar que para una temperatura mínima de 15°C el tiempo de vida útil estimado es de 19,48 días. A medida que la temperatura aumente el tiempo de vida útil disminuye, para temperaturas altas como 40°C el tiempo será de 16,61 días.

Tabla 14. Estimación de vida útil para galletas almacenadas en empaque transparente. VIDA T [°C] DÍAS MESES (HORAS) 15 467,64 19,48 0,64 20 451,96 18,83 0,62 25 437,30 18,22 0,60 30 423,58 17,64 0,58 40 398,64 16,61 0,55 Fuente: Los autores 3.8.2. Estimación de vida útil en empaque metalizado Para las galletas almacenadas en empaque metalizado los resultados se presentan en la tabla 15 y se puede observar que el para temperaturas de almacenamiento de 15°C el tiempo estimado es de 5,58 meses, lo que indica que este empaque brinda mayor protección al alimento en comparación con el transparente y para temperaturas altas como 40°C las galletas alcanzan un periodo de vida útil de 3,03 meses. Tabla 15. Estimación de vida útil para galletas almacenadas en empaque metalizado. VIDA T [°C] DÍAS MESES (HORAS) 15 4020,20 167,50 5,58 20 3529,90 147,07 4,90 25 3112,96 129,70 4,32 30 2756,68 114,86 3,82 40 2187,11 91,12 3,03 Fuente: Los autores Como era de esperarse y de acuerdo a los anteriores análisis realizados el empaque metalizado fue que el mejor tiempo de vida útil presentó para el producto en anaquel.

4. CONCLUSIONES 

El incremento de la concentración de Cloruro de Sodio en el proceso de osmodeshidratación genera un efecto protector en las características del color de las rodajas de rábano después de ser sometidas a secado por microondas.



El tratamiento de 30% de NaCl durante la osmodeshidratación y secado por microondas fue el que mayor pérdida de humedad obtuvo; sin embargo presentó un impacto negativo en las características sensoriales, especialmente en la variable de sabor, mientras que las rodajas de rábano provenientes de la solución osmótica de 20% presentaron mayor aceptación sensorial y permitió su procesamiento.



Al someter las rodajas de rábano osmodeshidratadas al secado por microondas se obtienen porcentajes de humedad de alrededor 3%, pero el color fue el atributo más afectado en los tratamiento de 10% y 30% de NaCl.



Para la obtención de las galletas con chips de chocolate el porcentaje adecuado de harina de rábano es 10% ya que fue esta formulación la que mejores resultados presentó sensorialmente.



Durante la prueba de estabilidad se presentaron cambios fisicoquímicos y sensoriales en las galletas embolsadas en los 2 tipos de empaque. El empaque transparente permitió los mayores cambios respecto al color, fracturabilidad y ganancia de humedad, debido a su mayor permeabilidad al paso de la luz y del vapor de agua.

5. RECOMENDACIONES Para este trabajo se recomienda: 1. En la osmodeshidratación utilizar concentraciones de Cloruro de Sodio del 20% o menos para que al elaborar las galletas no queden tan saladas y sea más agradable su consumo. 2. Aplicar barreras que permitan la pérdida de agua del producto a osmodeshidratar con sales con la menor ganancia de sólidos, con el fin de no afectar el sabor. 3. Variar la potencia del horno microondas en el secado para observar su influencia en el producto. 4. Realizar un estudio de estabilidad variando los tiempos de horneado en la elaboración de las galletas.

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ANEXOS

ANEXO A. CÁLCULOS PARA LA PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES HIPERTÓNICAS 

Solución de NaCl al 10%

Teniendo en cuenta que la densidad de la sal es de 2,16 g/ml inicialmente para obtener la solución al 10% se requieren 15g de sal, sin embargo, al convertirla en volumen no se obtienen 150 ml de solución, por ende tampoco la concentración, por esto con una regla de 3 se calculó la cantidad de sal necesaria para obtener 150 ml de solución, este cálculo se repitió para las demás concentraciones 15 g----------141,94 ml X ------------150 ml X= 15,85 g sal 135 ml H2O-------141,94 ml X -----------150 ml X= 142,66 ml de H2O 10% SAL H2O TOTAL 

VOLUMEN 6,944 135 141,94

PESO 15,85 142,66 158,5

VOLUMEN 7,33 142,66 150

VOLUMEN 13,88 120 133,88

PESO 33,612 134,44 168,06

VOLUMEN 15,56 134,44 150

VOLUMEN 20,83 105 125,83

PESO 53,64 125,16 178,8

VOLUMEN 24,835 125,168 150

Solución de NaCl al 20% 20% SAL H2O TOTAL



PESO 15 135 150

PESO 30 120 150

Solución de NaCl al 30% 30% SAL H2O TOTAL

PESO 45 105 150

ANEXO B. FORMATO DE ANÁLISIS SENSORIAL PARA RODAJAS DE RÁBANO OSMODESHIDRATADO Y SECADO POR MICROONDAS.

Tipo: Escala hedónica Nombre: ___________________________________ Producto: Rábano deshidratado por método combinado

Fecha: _________ Hora: _________

Frente a usted encontrará tres muestras de rábano osmodeshidratado y secado por microondas, que debe degustar e indicar el nivel de agrado para cada atributo de acuerdo con la siguiente escala de calificación: Puntaje 5 4 3 2 1

Atributo

Nivel de agrado Me gusta mucho Me gusta moderadamente No me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho

258

630

Muestras 378 475

852

165

Apariencia general Sabor Color Olor Textura

¿Cuál fue la muestra que más le gusto?: ________

Comentarios: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________

¡GRACIAS

ANEXO C. PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE GALLETAS. Precalentar el horno a 175ºC

Mezclar los ingredientes secos en un recipiente En otro recipiente mezclar la mantequilla, azúcar blanca y morena, mezclar. Incorporar los huevos poco a poco

Adicionar la vainilla y mezclar

Adicionar poco a poco los ingredientes secos

Incorporar los chips de chocolate y mezclar muy bien

Con la ayuda de 2 cucharas bolas con la mezcla

Ponerlas en una bandeja con papel parafinado

Hornear por 10 minutos Fuente: aproximadamente Autor: Tortosa (2012)

ANEXO D. FORMATO PARA EL ANÁLISIS SENSORIAL DE TRES FORMULACIONES DE GALLETAS CON HARINA DE RÁBANO.

Tipo: Escala hedónica Nombre: __________________________________ Producto: Galletas con harina de rábano

Fecha: ___________ Hora: ___________

Frente a usted encuentra tres muestras de galletas de chips de chocolate elaboradas con harina de rábano, las debe degustar e indicar el nivel de agrado para cada atributo de acuerdo con la siguiente escala de calificación:

Puntaje 5 4 3 2 1

Nivel de agrado Me gusta mucho Me gusta moderadamente No me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho

Muestra 158 230 478

Atributo Apariencia general Sabor Color Olor Textura Crocancia

¿Cuál fue la muestra que más le gusto?: ________

ANEXO E. ANÁLISIS SENSORIAL PARA LAS GALLETAS ALMACENADAS DURANTE 4 SEMANAS A TRES TEMPERATURAS.

Tipo: Escala hedónica Nombre: _________________________________ Producto: Galletas con harina de rábano

Fecha: ____________ Hora: ____________

A continuación se presentan tres muestras de galletas con chips de chocolate elaboradas con harina de rábano, usted las debe degustar e indicar el nivel de agrado de cada muestra para cada atributo de acuerdo con la siguiente escala de calificación: Puntaje 5 4 3 2 1

Atributo

Nivel de agrado Me gusta mucho Me gusta moderadamente No me gusta ni me disgusta Me disgusta moderadamente Me disgusta mucho

158

230

Muestra 478 327

154

102

Apariencia general Sabor Color Olor Textura Crocancia

¿Cuál fue la muestra que más le gusto?: ________

¡GRACIAS!

ANEXO F. RESULTADOS ESTADÍSTICOS. 

Prueba de Tukey para la pérdida de humedad durante el periodo de osodeshidratación. Tratamiento p adj 0,3-0,1 0,032* 0,2-0,1 0,201 0,3-0,2 0,596 *Tratamientos con diferencias significativas



Prueba de Tukey para la ganancia de sólidos durante el periodo de osodeshidratación. Tratamiento p adj 0,3-0,1 0,032* 0,2-0,1 0,201 0,3-0,2 0,596 *Tratamientos con diferencias significativas

ANEXO G. RESULTADOS OBTENIDOS EN LA ETAPA DE OSMODESHIDRATACIÓN DE RÁBANO. °Brix Peso [g] Humedad Tiempo [h] Concentración 10 % 9 34 93,81% 0,50 8,5 33 88,53% 12 31 88,24% 1,00 11 32 80,73% 13 30 90,36% 1,50 12 29 86,82% 13 30 81,92% 2,00 12 29 83,69% 12 30 85,32% 2,50 13 28 81,42% 12 29 87,45% 3,00 14 83,29% Tiempo [h] Concentración 20 % 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 Tiempo [h] 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

9 33 93,81% 10 32 82,10% 14 29 81,17% 16 31 76,14% 19 30 80,74% 18 30 77,45% 21 27 78,41% 20 29 77,70% 20 28 77,38% 23 27 77,28% 22 26 78,26% 23 76,42% Concentración 20 % 7 31 93,81% 10 30 82,17% 14 29 75,44% 15 27 77,39% 17 29 75,24% 18 30 72,87% 19 27 77,15% 21 28 76,77% 22 26 73,19% 23 24 72,39% 24 26 71,70% 25 70,17%

ANEXO H. MODELO MATEMÁTICO VS COMPORTAMIENTO REAL. 

Ganancia de sólidos solubles Concentración 10% NaCl

Concentración 20% NaCl

14 12 10 8 6 4 2 0

ºBrix

20 15 10 5 0 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

2 Tiempo (h)

Comportamiento real Modelo matemático

Comportamiento real

ºBrix/h

Concentración 30% NaCl 14 12 10 8 6 4 2 0 0

Tiempo (h) Modelo matemático



Comportamiento real

Velocidad de ganancia de sólidos solubles Concentración 20% NaCl 14 12 10 8 6 4 2 0

ºBrix/h 1

Tiempo (h) Modelo matemático

Modelo matemático

Concentración 30% NaCl

30 25 20 15 10 5 0 0

Tiempo (h)

Comportamiento real

ºBrix

ºBrix/h

Concentración 10% NaCl 12 10 8 6 4 2 0 -2 0 -4

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Comportamiento real



Pérdida de peso

Peso (g)

Concentración 20% NaCl

Concentración 10% NaCl

30 20

30 20 10

0 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Comportamiento real

Concentración 30% NaCl 60 Peso (g)

50 40 30 20 10 0 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático



Comportamiento real

Ganancia de sólidos Concentración 10% NaCl

Concentración 20% NaCl

%sólidos

35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0

Concentración 30% NaCl 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Comportamiento real

%Sólidos

%sóidos

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Comportamiento real



Pérdida de humedad Concentración 20% NaCl 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60%

%humedad 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Concentración 30% NaCl 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 0

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Comportamiento real

%humedad

Concentración 10% NaCl 96% 94% 92% 90% 88% 86% 84% 82%

2 Tiempo (h)

Modelo matemático

Comportamiento real

ANEXO I. ANÁLISIS ESTADÍSTICO CAMBIOS DE COLOR EN LAS RODAJAS DE RÁBANO. 

ANOVA para la coordenada L*



ANOVA para la coordenada a*



ANOVA para coordenada b*



Test de Tukey para la coordenada L*



Test de Tukey para la coordenada a* y b*

ANEXO J. VARIACIÓN DE COLOR EN LAS COORDENADAS L* a* b* EN EL PROCESO DE SECADO COMBINADO Oscurecimiento 0,00 1 -5,00

10% OD 20% OD

-10,00

30% OD

-15,00

10 % MW

-20,00

20% MW 30% MW

-25,00

Enrojecimiento 2,00

10% OD

0,00 -2,00

20% OD

30% OD

-4,00

10 % MW

-6,00

20% MW 30% MW

-8,00

Amarillamiento 5,00 10% OD

0,00 1

20% OD 30% OD

-5,00

10 % MW 20% MW

-10,00

30% MW -15,00

ANEXO K. RESULTADOS OBTENIDOS EN ANÁLISIS SENSORIAL DE RÁBANO OSMODESHIDRATADO Y SECADO POR MICROONDAS. CONCENTRACIÓN 10% NaCl VARIABLE 1 2 3 4 5 Promedio Apariencia general 2 8 0 0 0 1,8 Color 1 9 0 0 0 1,9 Sabor 0 0 4 3 3 3,9 Olor 0 7 3 0 0 2,3 Textura 0 1 5 2 2 3,5 CONCENTRACIÓN 20% NaCl Apariencia general 0 1 4 5 0 3,4 Color 0 0 3 6 1 3,8 Sabor 0 2 4 4 0 3,2 Olor 0 0 2 8 0 3,8 Textura 0 3 6 1 3,8 CONCENTRACIÓN 30% NaCl Apariencia general 0 2 0 8 0 3,6 Color 0 0 1 5 4 4,3 Sabor 10 0 0 0 0 1,0 Olor 0 0 5 5 0 3,5 Textura 1 4 3 2 0 2,6

ANEXO L. RESULTADOS OBTENIDOS EN ANÁLISIS SENSORIAL PARA LAS FORMULACIONES DE GALLETAS. FORMULACIÓN 10% HARINA DE RÁBANO Variable 1 2 3 4 5 Promedio Apariencia general 0 0 3 6 1 3,8 Sabor 0 0 2 5 3 4,1 Color 0 0 2 5 3 4,,1 Olor 0 0 0 5 5 4,5 Textura 0 0 0 7 3 4,3 Crocancia 0 0 1 6 3 4,2 FORMULACIÓN 20% HARINA DE RÁBANO Apariencia general 0 1 5 4 0 2,5 Color 7 2 1 0 0 1,8 Sabor 0 2 5 3 0 2,6 Olor 1 00 3 6 0 2,0 Textura 1 2 6 1 0 2,8 Crocancia 0 3 4 3 0 2,5 FORMULACIÓN 30% HARINA DE RÁBANO Apariencia general 0 3 3 4 0 3,1 Color 10 0 0 0 0 1,0 Sabor 0 6 3 1 0 2,5 Olor 1 1 3 5 0 3,2 Textura 3 6 1 0 0 1,8 Crocancia 1 5 2 2 0 2,5

ANEXO M. PROMEDIOS CALCULADOS DE VARIABLES ANALIZADAS DURANTE LA PRUEBA DE ESTABILIDAD. ๏ ท

Humedad Tiempo (dรญas) 0

Empaque

Transparente 7 Metalizado

Transparente 14 Metalizado

Transparente 21 Metalizado

Transparente 24 Metalizado

Temperatura %Humedad 2,50% Amb. 16ยบC 2,84% 25ยบC 2,74% 37ยบC 3,14% Amb. 16ยบC 2,96% 25ยบC 2,89% 37ยบC 3,36% Amb. 16ยบC 3,67% 25ยบC 2,57% 37ยบC 2,64% Amb. 16ยบC 2,48% 25ยบC 1,98% 37ยบC 1,54% Amb. 16ยบC 5,34% 25ยบC 3,53% 37ยบC 3,64% Amb. 16ยบC 2,74% 25ยบC 1,98% 37ยบC 1,54% Amb. 16ยบC 5,30% 25ยบC 3,92% 37ยบC 4,10% Amb. 16ยบC 2,31% 25ยบC 2,07% 37ยบC 1,74%

๏ ท

Textura Tiempo (dรญas) 0

Empaque

Temperatura

Transparente 7 Metalizado

Transparente 14 Metalizado

Transparente 21 Metalizado

Transparente 24 Metalizado

Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC Amb. 16ยบC 25ยบC 37ยบC

Textura (grf) 732,40 664,83 674,33 689,33 733,33 724,67 720,50 592,17 564,17 664,67 729,00 715,17 706,83 565,00 542,67 536,17 711,50 703,00 695,33 558,67 540,70 521,77 699,13 698,40 691,57

ANEXO N. GRÁFICAS COORDENADAS L*a*b* DURANTE PRUEBA DE ESTABILIDAD. 

Coordenada L* Coordenada L* Empaque transparente 60 50

40 30 20 10 0 0

14 Tiempo (días) T. Ambiente 25ºC

28 37ºC

Coordenada L* Empaque metalizado 60 50 L*

40 30 20 10 0 0

14 Tiempo (días)

T. Ambiente

25ºC

28 37ºC

Coordenada a* Coodernada a* Empaque transparente



9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

7 T. Ambiente

14 Tiempo (días) 25ºC

100

28 37ºC

Coordenada a* Empaque metalizado

8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

14 Tiempo (días) T. Ambiente 25ºC

28 37ºC

Coordenada b* Coordenada b* Empaque transparente

30 25

20 15 10 5 0 0

7 14 Tiempo (días) T. Ambiente 25ºC

28 37º

Coordenada b* Empaque metalizado

25 20 15 b*



10 5 0 0

7 14 Tiempo (días) T. Ambiente 25ºC

101

28 37ºC

ANEXO O. RESULTADOS OBTENIDOS EN ANÁLISIS SENSORIAL FINAL PARA LAS GALLETAS 

Análisis sensorial galletas en empaque transparente Tº Ambiente – Empaque Transparente Atributo 1 2 3 4 5 Promedio Apariencia general 0 1 6 2 1 3,3 Sabor 0 1 3 4 2 3,7 Color 0 1 1 5 3 4,0 Olor 0 1 3 2 4 3,9 Textura 0 2 3 3 2 3,5 Crocancia 1 1 3 1 4 3,6 25ºC – Empaque Transparente Atributo 1 2 3 4 5 Promedio Apariencia general 1 1 2 5 1 3,4 Sabor 1 2 1 3 3 3,5 Color 0 2 2 4 2 3,6 Olor 0 1 3 4 2 3,7 Textura 1 1 4 3 1 3,2 Crocancia 3,5 1 1 4 0 4 37ºC – Empaque Transparente Atributo 1 2 3 4 5 Promedio Apariencia general 3,0 2 0 5 2 1 Sabor 1,7 6 1 3 0 0 Color 3,1 2 1 2 4 1 Olor 3,1 1 2 2 5 0 Textura 3,1 1 1 4 4 0 Crocancia 2,9 3 2 1 1 3

102



Análisis sensorial galletas en empaque metalizado Tº Ambiente – Empaque Metalizado Atributo 1 2 3 4 5 Apariencia general 1 0 4 2 3 Sabor 0 2 2 4 2 Color 0 0 4 4 2 Olor 0 0 2 5 3 Textura 0 3 2 2 3 Crocancia 0 0 0 5 5 25ºC – Empaque Metalizado Atributo 1 2 3 4 5 Apariencia general 1 0 3 4 2 Sabor 1 2 2 4 1 Color 1 0 1 6 2 Olor 0 1 1 3 5 Textura 0 0 4 4 2 Crocancia 0 1 0 4 5 37ºC – Empaque Metalizado Atributo 1 2 3 4 5 Apariencia general 0 0 5 2 3 Sabor 1 1 5 1 2 Color 0 0 2 5 3 Olor 0 0 3 4 3 Textura 0 0 4 5 1 Crocancia 1 0 2 1 6

103

Promedio 3,6 3,6 3,8 4,1 3,5 4,5 Promedio 3,6 3,2 3,8 4,2 3,8 4,3 Promedio 3,8 3,2 4,1 4,0 3,7 4,1

ANEXO P. RESULTADOS ANOVA PARA PRUEBA DE ESTABILIDAD 

Variable dependiente: Textura Fuente

Tiempo Empaque Tiempo*empaque Temperatura Tiempo* temperatura Empaque*temperatura Tiempo*empaque*tempe.

3 1 3 2 6 2 6



Cuadrado de la media 78198.8649 26066.2883 150856.0901 150856.0901 35060.2037 11686.7346 20450.0325 10225.0163 51555.4531 8592.5755 18999.9086 9499.9543 28830.1925 4805.0321 Tipo III SS

Pr>F 0.0003 <.0001 0.0230 0.0571 0.0315 0.0692 0.2232

Variable dependiente: Humedad Fuente

Tipo III SS

Tiempo Empaque Tiempo*empaque Temperatura Tiempo* temperatura Empaque*temperatura Tiempo*empaque*tempe.

3 1 3 2 6 2 6

4.50607719 16.66395693 11.71315810 17.39562978 15.14189431 0.85385383 2.36776831



Fvalor 7.75 44.87 3.48 3.04 2.56 2.83 1.43

Cuadrado de la media 1.50202573 16.66395693 3.90438603 8.69781489 2.52364905 0.42692692 0.39462805

Fvalor 4.48 49.76 11.66 25.97 7.54 1.27 1.18

Pr>F 0.0074 <.0001 <.0001 <.0001 <.0001 0.2888 0.3337

Variable dependiente: L* Fuente

Tiempo Empaque Tiempo*empaque Temperatura Tiempo* temperatura Empaque*temperatura Tiempo*empaque*tempe.

3 1 3 2 6 2 6

Cuadrado Fde la media valor 16.5535444 5.5178481 0.47 31.3104222 31.3104222 2.66 0.5060333 0.1686778 0.01 5.2590528 2.6295264 0.22 188.1043806 31.3507301 2.66 131.8946194 65.9473097 5.60 115.8537250 19.3089542 1.64 Tipo III SS

104

Pr>F 0.7058 0.1096 0.9976 0.8008 0.0261 0.0065 0.1571



Variable dependiente: a*

Fuente

Tiempo Empaque Tiempo*empaque Temperatura Tiempo* temperatura Empaque*temperatura Tiempo*empaque*tempe.

3 1 3 2 6 2 6



Tiempo Empaque Tiempo*empaque Temperatura Tiempo* temperatura Empaque*temperatura Tiempo*empaque*tempe.

Cuadrado DF Tipo III SS de la media 3 31.7991833 10.5997278 1 8.7362000 8.7362000 3 108.0194778 36.0064926 2 43.4580111 21.7290056 6 164.5782667 27.4297111 2 39.9661000 19.9830500 6 62.3712222 10.3952037

Pr>F

0.25 0.04 1.38 2.07 1.08 3.48 0.41

0.8613 0.8483 0.2605 0.1368 0.3859 0.0387 0.8659

Fvalor

Pr>F

1.10 0.91 3.75 2.26 2.85 2.08 1.08

0.3571 0.3451 0.0169 0.1152 0.0185 0.1361 0.3868

Fvalor

Pr>F

1.51 5.83 3.63

0.2250 0.0051 0.0330

Fvalor

Pr>F

2.35 0.07 0.59

0.1313 0.9369 0.5595

Análisis sensorial variable dependiente: Sabor

Fuente

Empaque Temperatura Empaque*temperatura

1 2 2



Fvalor

Variable dependiente: b*

Fuente



Cuadrado de la media 1.36091667 0.45363889 0.06722222 0.06722222 7.52287778 2.50762593 7.54255833 3.77127917 11.81914167 1.96985694 12.66095278 6.33047639 4.52134722 0.75355787 Tipo III SS

Cuadrado de la media 2.01666667 2.01666667 15.60000000 7.80000000 9.73333333 4.86666667 Tipo III SS

Análisis sensorial variable dependiente: Textura

Fuente

Tipo III SS

Empaque Temperatura Empaque*temperatura

1 2 2

2.40000000 0.13333333 1.20000000

105

Cuadrado de la media 2.40000000 0.06666667 0.60000000



Análisis sensorial variable dependiente: Color

Fuente

Tipo III SS

Empaque Temperatura Empaque*temperatura

1 2 2

1.35000000 1.23333333 3.10000000



Empaque Temperatura Empaque*temperatura

1 2 2

Cuadrado de la media 14.01666667 14.01666667 3.23333333 1.61666667 0.43333333 0.21666667 Tipo III SS

Pr>F

1.25 0.57 1.43

0.2692 0.5693 0.2480

Fvalor 8.29 0.96 0.13

Pr>F 0.0057 0.3908 0.8800

Análisis sensorial variable dependiente: Apariencia general

Fuente

Tipo III SS

Empaque Temperatura Empaque*temperatura

1 2 2

2.40000000 0.03333333 1.30000000



Fvalor

Análisis sensorial variable dependiente: Crocancia Fuente



Cuadrado de la media 1.35000000 0.61666667 1.55000000

Cuadrado de la media 2.40000000 0.01666667 0.65000000

Fvalor

Pr>F

1.88 0.01 0.51

0.1762 0.9870 0.6041

Fvalor

Pr>F

4.57 1.30 0.66

0.0371 0.2800 0.5206

Análisis sensorial variable dependiente: Olor

Fuente

Tipo III SS

Empaque Temperatura Empaque*temperatura

1 2 2

4.26666667 2.43333333 1.23333333

106

Cuadrado de la media 4.26666667 1.21666667 0.61666667

ANEXO Q. GRÁFICAS PARA LA OBTENCIÓN DEL TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE LAS GALLETAS. 

Galletas almacenadas en empaque transparente Gráfico de Arrhenius 0 -0,05

200

400

600 800 y = -0,000473x R² = 0,892335

ln(N/No)

-0,1

y = -0,000525x R² = 0,916009

-0,15

y = -0,000543x R² = 0,964832

-0,2

16°C

-0,25

25°C

-0,3

37°C

-0,35 -0,4

Tiempo (horas)

ln(-m)

Constante K y A -7,48 0,0032 -7,5 -7,52 -7,54 -7,56 -7,58 -7,6 -7,62 -7,64 -7,66 -7,68

0,00325

0,0033

0,00335

0,0034

0,00345

y = -575,67x - 5,6488 R² = 0,8827

1/T

107

0,0035

Galletas almacenadas en empaque metalizado

Gráfico de Arrhenius 0,01 0

Ln (N/No)

-0,01

200

400

600

800

y = -0,000056x R² = 0,778910

-0,02 -0,03

15°C 25°C

-0,04

37°C

-0,05

y = -0,000074x R² = 0,985819

-0,06 -0,07

y = -0,000094x R² = 0,969697

Tiempo (horas)

Cálculos de constantes K y A -9,2 0,0032 -9,3

0,00325

0,0033

0,00335

0,0034

0,00345

-9,4 Ln (-m)



y = -2195x - 2,1775 R² = 0,9887

-9,5 -9,6 -9,7 -9,8 -9,9

1/T

108

0,0035