UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LA ACTIVIDAD DE AGUA
DE LA NUEZ DE MACADAMIA
(Macadamia integrifolia)
EN SU
ENRANCIAMIENTO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO
DE INGENIERA DE ALIMENTOS
RUBY GEOCONDA JERVIS MOREANO
DIRECTORA: ING. ELENA BELTRÁN
DECLARACIÓN
Yo Ruby Geoconda Jervis Moreano, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________ Ruby Geoconda Jervis Moreano
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio de la influencia de la actividad de agua de la nuez de macadamia (Macadamia integrifolia) en su enranciamiento”, que, para aspirar al título de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Ruby Jervis, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
_________________________
Ing. Elena Beltrán
DIRECTORA DEL TRABAJO
DEDICATORIA
El presente trabajo está dedicado a Dios por poner mi voluntad y fortaleza a prueba cada día durante mi vida.
A mis padres y mejores amigos Rene y Geoconda por todo su esfuerzo, su compañía y por enseñarme que cuando uno desea algo con todo el corazón no hay adversidad que te detenga y el universo conspira para que se cumpla.
A mi hermana Camila porque sé que en cada paso que doy está a mi lado. A mi tío Nicolás ya que ha estado siempre acompañando a mi familia en cada paso.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a la Universidad Tecnológica Equinoccial por haberme acogido en sus aulas permitiéndome adquirir conocimientos que me servirán de apoyo durante toda mi vida profesional, gracias a todos los docentes que han sido ejemplo durante toda mi vida estudiantil.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
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RESUMEN ... viii
1. INTRODUCCIÓN ... 1
2. MARCO TEÓRICO ... 4
2.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MACADAMIA ... 4
2.1.1. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA MACADAMIA ... 5
2.1.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA NUEZ DE MACADAMIA ... 5
2.2. HUMEDAD DE EQUILIBRIO ... 7
2.3. ACTIVIDAD DE AGUA ... 9
2.3.1. FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS ISOTERMAS ... 11
2.3.2. INFLUENCIA DE LA ACTIVIDAD DE AGUA DE UN ALIMENTO EN LA VELOCIDAD REACCIONES. ... 12
2.4. PROCESO DE SECADO ... 15
2.4.1 SECADO POR AIRE CALIENTE O CONVECCIÓN ... 16
2.4.2 MECANISMO DE LA DESHIDRATACIÓN ... 19
2.5. REACCIONES DE OXIDACIÓN DE LAS GRASAS ... 21
2.5.1. ENRANCIAMIENTO DE LAS GRASAS... 21
2.5.2. ÍNDICE DE PERÓXIDOS ... 24
ii
PÁGINA
3. METODOLOGÍA ... 27
3.1. MATERIA PRIMA ... 27
3.2. SECADO ... 27
3.3. ALMACENAMIENTO ... 27
3.4. ANÁLISIS QUIMICOS ... 28
3.5. COLORIMETRÍA ... 28
3.6. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ... 29
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ... 30
4.1. CARACTERIZACIÓN QUÍMICA NUEZ DE MACADAMIA ... 30
4.2. SECADO ... 32
4.2.1. SECADO DE LA NUEZ DE MACADAMIA ... 32
4.3. ANÁLISIS QUÍMICOS ... 35
4.3.1. ACTIVIDAD DE AGUA ... 35
4.3.2. HUMEDAD ... 36
4.4. CONTENIDO DE GRASA ... 38
4.4.1. ÍNDICE DE PERÓXIDOS ... 39
4.5. ANÁLISIS DEL COLOR ... 39
4.6. ALMACENAMIENTO ... 41
iii
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5.1. CONCLUSIONES ... 45
5.2. RECOMENDACIONES ... 46
BIBLIOGRAFÍA ... 47
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ÍNDICE DE TABLAS
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Tabla 1. Composición Química Nutricional de la Nuez de Macadamia por cada 100 g de producto comestible ... 6
Tabla 2. Análisis químicos realizados a la Nuez de Macadamia ... 28
Tabla 3. Caracterización fisicoquímica nuez de macadamia (Macadamia integrifolia). ... 30
Tabla 4. Resumen Actividad de agua en función del Tiempo de deshidratación. ... 36
Tabla 5. Resumen humedad vs tiempo de deshidratación. ... 37
Tabla 6. Resumen de variación del contenido de grasa con relación a tiempo de deshidratación. . ... 38
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ÍNDICE DE FIGURAS
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Figura 1. Nuez de Macadamia (Macadamia integrifolia) ... 4
Figura 2. Isoterma de equilibrio de agua ... 7
Figura 3. Isoterma de Adsorción y Desorción de humedad en alimentos ... 8
Figura 4. Fenómeno de histéresis ... 10
Figura 5. Influencia de la temperatura en las isotermas de equilibrio ... 12
Figura 6. Relación entre la actividad de agua y algunos fenómenos de deterioro de los alimentos. ... 13
Figura 7. Cambios que ocurren en los alimentos en función de la actividad de agua. ... 14
Figura 8. Secado por aire caliente ... 17
Figura 9. Influencia de la temperatura en las isotermas de adsorción ... 18
Figura 10. Deshidratador de charolas ... 19
Figura 11. Curva típica de secado de alimentos. ... 20
Figura 12. Mecanismo del enranciamiento ... 22
Figura 13. Reacciones de auto oxidación de los lípidos ... 23
Figura 14. Modelo CieLab ... 26
vi
Figura 16. Curva de Secado: Humedad del sólido en función del Tiempo de deshidratación. ... 33
Figura 17. Curva de Secado: Velocidad de Secado función del Tiempo de deshidratación. ... 34
Figura 18. Actividad de agua de la nuez de macadamia en función del tiempo de almacenamiento. ... 41
Figura 19. Humedad de la nuez de macadamia en función del tiempo de almacenamiento. ... 42
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ÍNDICE DE ANEXOS
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ANEXO I ... 54 TABLA DE SECADO DE NUEZ DE MACADAMIA (A 62.8°C)
ANEXO II ... 55 TABLA DE RESUMEN PÉRDIDA DE PESO DEL PRODUCTO
ANEXO III ... 56 FOTOGRAFÍAS DEL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DE LA NUEZ DE MACADAMIA
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RESUMEN
El objetivo de la presente investigación fue determinar la incidencia de la actividad de agua de la macadamia (Macadamia integrifolia) sobre la oxidación de sus grasas. La nuez de macadamia fue obtenida en un mercado local, y sometida a un proceso de corte en geometría de medios de nuez para aumentar la superficie de contacto del producto con el aire caliente.
El proceso de secado por aire caliente se llevó a cabo en un deshidratador Excalibur a una temperatura de 63°C, el tiempo de secado fue de cinco horas logrando una pérdida de peso de 0,99% en relación al peso inicial. Se realizó la caracterización del producto antes del proceso para determinar parámetros de inicio de la experimentación y después del proceso de secado tomando en cuenta la actividad de agua, índice de peróxidos, humedad, contenido de grasa y color, estos análisis basándonos en normas INEN Y A.O.A.C para nuez de macadamia. Se determinó que en actividades de agua menores de 0.3 Aw existe una mayor conservación de la macadamia ya que se inhibe la actividad microbiana, reacciones químicas y enzimáticas y capacidad oxidativa de los lípidos. Se evidenció que el tiempo de secado es un factor que tiene incidencia sobre el cambio de coloración de los frutos, peso del producto, humedad y actividad de agua durante el proceso de secado y que este puede utilizarse como un método de conservación del mismo.
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ABSTRACT
The aim of this investigation was to determine the incidence of water activity of macadamia (Macadamia integrifolia) on the oxidation of its fat. The macadamia nut was obtained at a local market, and subjected to a process of cutting geometry nut means to increase the contact surface of the product with hot air.
The process of hot air drying was performed in an Excalibur dryer at a temperature of 68 ° C, the drying time was five hours. Product characterization was performed before the procedure to determine parameters of experimentation and start the drying process after taking into account the activity of water, peroxide value, moisture, fat and color, based on these analyzes INEN Y AOAC macadamia nut. It was determined that water activities less than 0.3 Aw there is greater conservation of products as microbial activity, chemical and enzymatic reactions and oxidative capacity of lipids is inhibited. It was evident that the drying time is a factor that has an impact on the change of color of the fruit during the drying process and that these should be subjected to low temperatures to cause no impairment on the same pigments.
1
1. INTRODUCCIÓN
En los últimos años los consumidores buscan constantemente nuevos e innovadores productos y tendencias en el sentido de alimentarse de una manera nutritiva y rápida. Por esta circunstancia los frutos secos han adquirido importancia convirtiéndose en una nueva tendencia de la alimentación tanto en América Latina como en el mundo (Agustench Casas, 2010). El estilo de vida de las personas se ha vuelto cada vez más acelerado, por lo cual no tienen la posibilidad de utilizar un espacio de tiempo para la alimentación, lo que hace que el ser humano propenda a buscar productos de fácil consumo, conservación y de alto valor nutricional (Kurubaran Ganasegeran, Al-abed AA, Riza, & Syed M, 2012).
Los frutos secos son llamados así porque tienen una característica en común en su composición, tienen máximo un 15% de humedad. Son alimentos muy energéticos, ricos en grasas, en proteínas, así como en oligoelementos y según el tipo de fruto seco, también pueden aportar buenas cantidades de vitaminas (sobre todo del grupo B) o ácidos grasos omega 3. Es por esto que en países altamente industrializados, se ha logrado conseguir la deshidratación adecuada e individual de cada fruta, manteniendo intactas todas las propiedades nutritivas y reduciendo en porcentaje adecuado la cantidad de humedad; brindando así al consumidor un producto de calidad, mínimamente procesado y que se adapte a los tiempos actuales en cuanto a la necesidad de conservación a mediano y/o largo plazo (Agustench Casas, 2010).
2 actuales hacen necesaria la diversificación de la actividad productiva, pues la expansión de los mercados es cada vez más exigente en cuanto a la demanda, por lo cual se vuelve indispensable extender nuestras actividades a nuevos y variados campos que nos permitan experimentar en productos versátiles que mantengan propiedades nutricionales y sean de fácil acceso al consumidor (EUFIC, 2013). Dentro de las investigaciones y procesos de experimentación realizados en el país con productos como la macadamia, se puede evidenciar que el cultivo en el Ecuador ha ido aumentando; Por lo cual se vuelve imprescindible iniciar nuevos procesos de estudio y experimentación con la finalidad de conseguir estandarizar la actividad de agua en un mix que contenga varios frutos secos incluida la macadamia (Ortiz, 2007).
El consumo de nueces de macadamia se ha ido extendiendo cada vez más, debido a su alto contenido de grasas mono insaturadas, lo que lo convierte en un alimento cardiosaludable, además de esto tiene en su composición fibra, magnesio, ácido fólico y antioxidantes, lo que le da un valor agregado a la alimentación diaria (Ros, 2010); Si tomamos como referencia los siguientes indicadores, desempeño, actividad económica y empleo, encontramos que el Ecuador se encuentra apenas en condiciones de desarrollo, lo cual hace importante el fortalecimiento y apoyo científico, técnico, humano y económico por parte de las instituciones que se encuentran vinculadas a la actividad industrial, alimentaria y productiva en el campo de la alimentación (Carrillo, 2009).
3 Para lograr este objetivo se han planteado objetivos específicos como son:
Realizar la caracterización de nuez de macadamia (Macadamia integrifolia).
Aplicar la deshidratación por aire caliente a la nuez de macadamia (Macadamia integrifolia).
4
2.
MARCO TEÓRICO
2.1.
CARACTERIZACIÓN DE LA MACADAMIA
La nuez de Macadamia, es originaria de Australia Oriental, más exactamente del sudeste de Queensland. Se cultiva en Australia, Hawái, el sur de California, Florida, Cuba, Costa Rica, Brasil, Kenia, Indonesia, Taiwán y el sur de África (Mezger, 2008).
Figura 1. Nuez de Macadamia (Macadamia integrifolia)
(Mezger, 2008)
La nuez de Macadamia proviene de un árbol perenne de copa grande, que puede alcanzar unos 20 metros de altura. Su fruto es una nuez comestible llamada también kernel, de alta calidad nutritiva, considerada como “la reina de las nueces”. Como se observa en la Figura 1, la nuez es esférica, de color blanco–cremoso, está encerrada en un fuerte casco liso de color café, que a su vez está dentro de una cáscara verde suave, que se abre cuando la nuez está madura tiene una alto contenido de grasas y proteínas (FAO, 2003).
5 es utilizada por el mercado gourmet como aditivo en comidas y cocteles. La industria de la confitura lo utiliza en la elaboración de chocolates, helados y postres (Reyes & Moreano, 2004).
2.1.1. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA MACADAMIA
Según Sánchez y Ríos (2005), la clasificación taxonómica de la macadamia es la siguiente:
Reino: Vegetal
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsidae
Orden: Protales
Familia: Protaceae
Subfamilia: Grevilleoideae
Género: Macadamia
Especie: Macadamia integrifolia
2.1.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA NUEZ DE MACADAMIA
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Tabla 1. Composición Química Nutricional de la Nuez de Macadamia por cada 100 g de producto comestible
Compuesto Cantidad
Calorías 702kcal
Agua 2.88 g
Carbohidratos 13.73 g
Grasas 73.72 g
Proteína 8.30 g
Fibra 5.28 g
Cenizas 1.36 g
Calcio 70 mg
Potasio 368 mg
Fósforo 136 mg
Magnesio 116 mg
Hierro 2.41 mg
Tiamina 0.35 mg
Riboflavina 0.11 mg
Niacina 2.14 mg
Ácido Ascórbico 0 mg
(FAO, 2003)
La calidad de la nuez de macadamia se puede evidenciar de acuerdo a su forma y color.
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2.2. HUMEDAD DE EQUILIBRIO
El contenido de la humedad de equilibrio es el contenido de humedad que contiene un producto cuando su presión de vapor se encuentra en equilibrio con el medio que lo rodea. El contenido de humedad de equilibrio de un producto específico es la humedad más baja a la que puede llegar dicho producto deshidratado, como se puede ver en la Figura 2, esto depende de la temperatura a la que se encuentre el producto, de su estructura molecular y la forma en la que el agua esté mantenida en el producto (Casp, 2003).
Figura 2. Isoterma de equilibrio de agua
(Casp, 2003)
Los alimentos rara vez se deshidratan hasta su contenido de humedad de equilibrio, ya que en este punto el alimento se encuentra demasiado ávido de agua y cualquier cambio en el medio ambiente circundante (temperatura y/o humedad) puede provocar una adsorción indeseable de agua por parte del alimento. Es por esto que la humedad final ) de un producto deshidratado es ligeramente superior al contenido de humedad de equilibrio
8
Figura 3. Isoterma de Adsorción y Desorción de humedad en alimentos
(Irezabal, 2010)
Dónde:
= Humedad inicial = Humedad final
= Humedad de equilibrio
9
2.3.
ACTIVIDAD DE AGUA
Es el agua disponible para participar en las distintas reacciones físicas, químicas y microbiológicas en un alimento, ya sea este de origen animal o vegetal. Esta disponibilidad puede variar de un producto a otro según su composición, algunas estructuras o moléculas retienen más agua que otras; La actividad de agua varía incluso para un mismo producto, ya que un fruto maduro no se comporta de la misma manera que un fruto verde (Casp, 2003).
La actividad de agua se puede determinar mediante la relación entre la presión de vapor de agua contenida de un alimento a una temperatura dada y la presión de vapor de agua pura a la misma temperatura. El cálculo de la actividad de agua (Aw) se realiza utilizando la Ecuación 1 (Irezabal, 2010).
[1]
Dónde:
: Actividad de agua.
: Presión de vapor del agua de un alimento a una temperatura dada.
: Presión de vapor del agua pura a la misma temperatura.
10 esta contenido entre 0 y 1 (0 ≤ Aw ≤ 1), es más bajo cuando mayores son las fuerzas de unión y, por el contrario tiende a 1 cuando el agua se aproxima al estado libre y se evapora como el agua pura al aire libre (Irezabal, 2010).
La actividad de agua de un producto siempre es inferior a 1, esto quiere decir que los constituyentes del producto fijan parcialmente el agua disminuyendo de esta manera su capacidad de vaporizarse. Cuando esto sucede se habla de agua ligada fijada al producto de adsorción. Por el contrario cuando hay reducción de humedad (pérdida de agua) se denomina desorción. Generalmente la isoterma de adsorción tiene un menor contenido de humedad para una determinada actividad de agua que la isoterma de desorción (Casp, 2003).
Cuando se trazan las isotermas de adsorción y desorción y no hay superposición se puede hablar de un fenómeno de histéresis. Generalmente se suele desplazar hacia la derecha la isoterma de adsorción. Es decir para una misma humedad relativa, el contenido de agua (Aw) será mayor en la desorción. El valor de Aw se incrementa cuando se eleva la temperatura puesto que igualmente lo hace la presión de vapor, como se muestra en la Figura 4 (Buenaño, Coello, Hidalgo, 2009).
(Buenaño, Coello, Hidalgo, 2009) Humedad
W
0 1 Aw
Adsorción Desorción (kg de ag u a/ k g d e sò lid o se co )
11 El fenómeno de histéresis puede tener consecuencias importantes sobre los productos; cuando se rehidrata un alimento es posible obtener un producto cuya actividad de agua sea sensiblemente superior a la esperada si solo se conoce su isoterma de desorción, lo cual puede plantear riesgos de deterioro (Irezabal, 2010).
El fenómeno de histéresis solo se ve con actividades de agua que se encuentran dentro del rango de 0.2 – 0.3 (Aw), lo cual indica que sucede con el agua débilmente ligada (Zevallos, 2009).
2.3.1. FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS ISOTERMAS
12
Figura 5. Influencia de la temperatura en las isotermas de equilibrio
(Casp, 2003)
2.3.2. INFLUENCIA DE LA ACTIVIDAD DE AGUA DE UN ALIMENTO EN LA VELOCIDAD REACCIONES.
Muchos procesos de preservación, como la concentración y el secado, buscan eliminar el deterioro de los alimentos disminuyendo la disponibilidad de agua a los microorganismos. Reduciendo la cantidad de agua libre (o no atada), para minimizar los cambios químicos y físicos indeseables que ocurren durante el almacenaje de los productos (Anzueto, 2012).
La actividad de agua de los alimentos desempeña una función muy importante en su estabilidad y por ende, en su comportamiento durante el proceso de secado, ya que muchas reacciones dañinas ocurren de acuerdo a este factor Aw como puede apreciarse en la Figura 6.
0 AwT1 AwT2 AwT3 1 Aw
13
Figura 6. Relación entre la actividad de agua y algunos fenómenos de deterioro de los alimentos.
(Zevallos, 2009)
En dicha figura se puede observar una división de la actividad de agua en tres zonas:
Zona I o zona seca: corresponde al agua ligada, por lo que su eliminación es muy difícil. En la mayoría de alimentos deshidratados este tipo de agua no se elimina, pero se logra la conservación del alimento, ya que se inhiben tanto crecimiento microbiano como la mayoría de las reacciones químicas y enzimáticas, normalmente los alimentos deshidratados contienen este tipo de agua, a excepción de aquellos en los que la oxidación de lípidos puede ser la causa principal del deterioro del producto (Irezabal, 2010).
14 alta, pero conforme va desapareciendo este tipo de agua se imposibilita el crecimiento microbiano. El producto contiene aproximadamente del 2% al 3 % de humedad y la actividad de agua es alrededor de 0.25 Aw (Irezabal, 2010).
Zona III o zona de alta humedad: representa el agua libre y corresponde a la mayor parte del agua de los tejidos vegetales y animales de los alimentos. Esta agua se elimina con facilidad durante la deshidratación y está disponible para el crecimiento microbiano, reacciones químicas y enzimáticas. Cuando se ha eliminado toda el agua del tipo III, el contenido de humedad del alimento está entre 15 % y 35 % y la actividad de agua es de aproximadamente 0.8 Aw (Irezabal, 2010).
Figura 7. Cambios que ocurren en los alimentos en función de la actividad de agua.
(Badui, 2006)
monocapa
zona I zona II zona III
agua libre
Actividad de agua
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10
15 Dónde:
a) Oxidación de lípidos. b) Reacciones hidrolíticas. c) Crecimiento no enzimático. d) Isoterma de adsorción. e) Actividad enzimática. f) Crecimiento de hongos. g) Crecimiento de levaduras. h) Crecimiento de bacterias.
En la Figura 7, se puede observar que a 0,25 Aw la capa molecular se convierte en una barrera para el oxígeno deteniendo así la oxidación, pero al perderse esta capa (Aw <0.25), se acelera la oxidación. Los valores entre 0.4 Aw a 0.8 Aw favorecen el incremento de la movilidad y la solubilización de los metales y reactivos así como también la exposición de nuevas áreas al aumentar el volumen por la hidratación. Al final con valores Aw >0.8 la oxidación se inhibe debido a la dilución de los metales y en muchos casos debido a su precipitación como hidróxidos (Badui, 2006).
2.4.
PROCESO DE SECADO
Desde la antigüedad se ha demostrado que los alimentos con mayor contenido de agua son los más perecederos, de tal manera que el control del contenido de agua del alimento se convierte en un medio de conservación (Maupoey, 2001).
16 dese el interior del alimento hasta la superficie de evaporación donde el vapor de agua se transfiere desde el alimento hacia la atmósfera circundante. Se utiliza el término genérico “deshidratación” porque durante esta operación no solo se retira el agua que actúa como disolvente o inerte que diluye el alimento, sino que se retira agua que entra en la constitución de las estructuras y tejidos del alimento (Maupoey, 2001).
Para la comercialización de los alimentos deshidratados los productos deben presentarse al consumidor con etiqueta si se trata de un producto seco, deshidratado o liofilizado (Irezabal, 2010).
Según la Universidad Nacional de México (2009 ), dentro de las razones y ventajas por las cuales los alimentos deshidratados están siendo altamente consumidos alrededor del mundo se tienen:
La disminución de la posibilidad de deterioro biológico.
La reducción del peso hasta su quinta parte.
Los procesos de transferencia de materia y de calor se optimizan.
Se reduce el volumen del alimento.
Aumenta la eficiencia de los transportes de embalaje y almacenamiento.
2.4.1 SECADO POR AIRE CALIENTE O CONVECCIÓN
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Figura 8. Secado por aire caliente
(Mulero, 2010)
Según Roca (2010) el objetivo del uso de este método de secado se centra en tres aspectos fundamentales:
1. Mejora de la calidad caracterizada por una o más de las siguientes propiedades:
Mínima degradación química.
Cambios de estructura y textura poco significativos. Mínima variación de sabor y aroma.
Obtención del color deseado.
Control preciso del contenido de humedad.
2. Protección del medio ambiente a través de:
Minimización del uso de energía en el proceso.
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3. Consideraciones económicas entre las que se incluyen:
Reducción de costos.
Desarrollo de equipos simples, confiables y poca mano de obra. Minimización de la proporción de productos fuera de especificación. Desarrollo de procesos estables capaces de operar en forma continua
La temperatura del aire es un parámetro básico en el proceso de secado por aire caliente. Como se observa en la Figura 9, el aumento de la temperatura aumenta la difusividad del agua en el interior del producto, acelerando de esta manera el proceso. Pero no es recomendable un incremento excesivo de la temperatura ya que esto provocaría un deterioro de la calidad del producto, debido a que se daría lugar a reacciones de pardeamiento, formación de costras superficiales, gelatinización de los productos que presentan altos contenidos de almidones y pérdidas de compuestos volátiles o aromas (Corpoica, 2010).
Figura 9. Influencia de la temperatura en las isotermas de adsorción
19 Cuando la deshidratación se efectúa a presión atmosférica, el aire caliente es el que arrastra la humedad del producto; entonces el alimento que se encuentra en contacto con el aire caliente aumentará su temperatura superficial, pero en el momento en que la humedad del producto es evaporada, en la superficie del mismo se produce un enfriamiento hasta la temperatura de saturación adiabática del aire y esta temperatura se mantiene constante hasta que se elimine el agua libre del producto como se muestra en la Figura 10 (Irezabal, 2010).
Figura 10. Deshidratador de charolas
(Irezabal, 2010)
2.4.2 MECANISMO DE LA DESHIDRATACIÓN
20 Cuando se coloca un producto sólido húmedo en contacto con aire caliente la temperatura, humedad, velocidad y dirección del flujo de esta corriente logrará deshidratar al sólido. Si en cambio el contenido de humedad del producto base seca (kg agua/ kg sólido seco) se va registrando a intervalos pequeños de tiempo durante todo el proceso de deshidratación los datos obtenidos pueden alinearse de la siguiente manera (Canovas, 1996).
Figura 11. Curva típica de secado de alimentos.
(Irezabal, 2010)
Dónde:
Periodo A-B (Periodo de Precalentamiento): La superficie del sólido se equilibra con el aire de secado y alcanza su temperatura de evaporación.
Periodo B-C (Periodo de Velocidad Constante): Se produce una reducción importante del contenido de agua a una velocidad de secado constante y esta es independiente de la humedad del sólido.
21
Periodo C-D (Velocidad Decreciente): Al verse disminuida la humedad del sólido, se alcanza un valor para el cual termina la velocidad constante y comienza a disminuir la velocidad de secado.
2.5.
REACCIONES DE OXIDACIÓN DE LAS GRASAS
Los aceites y grasas inician su proceso de descomposición desde el momento en que son aislados de su medio natural (Kirk, Sawyer, & Egan, 1999).
Muchas de las reacciones químicas de la grasa y de los ácidos grasos tienen especial importancia, ya que se emplean en los diferentes procesos de manufactura. Las grasas y aceites no se deterioran notablemente por la acción de bacterias, la mayor parte de su deterioro durante el almacenamiento es debido a la oxidación por el oxígeno presente en la atmósfera (Bailey, 2001).
La rancidez oxidativa puede acelerarse por exposición al calor, luz, humedad o por presencia de residuos metálicos de transición, tintes y residuos de pigmentos, en la mayoría de los aceites y las grasas la acidez se ve aumentada durante el proceso de almacenamiento (Kirk, Sawyer, & Egan, 1999).
2.5.1. ENRANCIAMIENTO DE LAS GRASAS
22 La oxidación de lípidos produce indeseables sabores, aromas y compromete la calidad nutricional de las grasas y aceites que conducen a la producción de compuestos tóxicos (Shakerardekani, Roselina, Hasanah Mohd, & Nyuk, 2013).
Como se puede ver en la Figura 12, el lugar primario del ataque de oxidación se da en el grupo metileno adyacente al doble enlace y de esta manera la reacción supone la eliminación de un átomo de hidrógeno del grupo metileno.
Figura 12. Mecanismo del enranciamiento
(Bailey, 2001)
El radical libre que resulta de dicha reacción sufre una reordenación antes de poder reaccionar con el oxígeno dando lugar a la formación de peróxidos y posteriormente a la formación de un hidroperóxido (ROOH)(Gil, 2010). Modernas teorías suponen que el oxígeno ataca a la grasa en pocos puntos; durante las primeras fases de la oxidación (Periodo de inducción), los peróxidos parecen ser estables de tal forma que su concentración aumenta paralelamente a la absorción de oxígeno por la grasa. Ésta en las últimas fases comienza a descomponerse reaccionando con otros productos de oxidación para ser responsables de la rancidez con cambios de color y sabor (Bailey, 2001).
23 adyacente, formando de esta manera un nuevo radical lipídico y un hidroperóxido.
Figura 13. Reacciones de auto oxidación de los lípidos
(Gil, 2010)
Los hidroperóxidos son los principales productos primarios de la oxidación, estos se descomponen para formar hexanal, pentanal y maloadehído que son los productos secundarios responsables del sabor rancio característico (Valderrama, 2000).
24
2.5.2. ÍNDICE DE PERÓXIDOS
El índice de peróxidos es un parámetro que determina el grado de oxidación inicial del aceite, también indica el deterioro que se puede haber suscitado en compuestos antioxidantes, como polifenoles y tocoferoles. El índice de peróxidos es independiente, pero las condiciones de temperatura, luz, aireación y trazas metálicas a las que están sometidos los aceites y las condiciones climatológicas a las que pueden estar sometidos los frutos, pueden influir subiendo el índice (Jiménez, 2011).
El índice de peróxidos se determina mediante volumetría, en donde se toma en cuenta la reacción del yoduro de potasio en una solución ácida con el oxígeno enlazado, a este proceso le sigue la titulación del yodo que se libera con tiosulfato de sodio. Generalmente se utiliza cloroformo como disolvente, se expresa en miliequivalentes de oxígeno activo por 100 gramos de grasa (Kirk, Sawyer, & Egan, 1999).
25
2.6.
FUNDAMENTOS DE COLORIMETRÍA
El ojo humano es muy hábil para detectar pequeñas diferencias entre las gamas de color; en la actualidad, la magnitud de las diferencias de color perceptibles y/o aceptables para los observadores humanos todavía no están bien definidas (Lindsey & Wee, 2007).
El objetivo de los análisis de colorimetría es lograr una caracterización numérica del color de un objeto bien aislado o formando parte de una escena. Este tipo de caracterizaciones deben tener un sentido perceptual es decir los números que se le asignan a un color deben poder describir el color percibido (Artigas, Capilla, & Pujol, 2002).
Como se observa en la Figura 14, para mejorar la representación del color del modelo maestro se desarrolló en el año 1976 el modelo de color Lab, el cual es el más completo, ya que produce un espacio de color más perceptivamente lineal, esto significa que un cambio de la misma cantidad en un valor de color, debe producir un cambio casi de la misma importancia visual. La colorimetría La*b* (también llamado CIELab), indica los colores según tres valores:
L, luminosidad expresada como porcentaje (desde el 0 que indica negro, hasta el 100 que indica blanco).
a*y b*, dos gamas de colores que van desde el verde hasta el rojo y desde el azul hasta el amarillo con valores que van desde -120 a +120.
26
Figura 14. Modelo CieLab
27
3.
METODOLOGÍA
3.1.
MATERIA PRIMA
Para el estudio se utilizó macadamia (Macadamia integrifolia), proveniente de Santo Domingo de los Tsáchilas, adquirida en el mercado local. A la materia prima se le realizó los análisis químicos indicados en la Tabla 2.
4. SECADO
El secado de la macadamia se realizó en la Planta Piloto de Alimentos en un secador de marca Excalibur, a 68°C de según la norma A.O.A.C 925.40.Para esto se utilizó 5 bandejas plásticas de polipropileno, se colocaron 200g de producto en cada una, se realizó el corte transversal de la macadamia para aumentar la superficie de contacto con el aire caliente en el proceso de secado.
El tiempo de secado fue de 5 horas, tomando muestras de 20 gramos en cada hora, las muestras se enfriaron por 10 min en un desecador de vidrio y se registró el peso. Los análisis realizados en estas muestras fueron: actividad de agua, humedad, contenido de grasa, índice de peróxidos (ver Tabla 2) y color.
4.1.
ALMACENAMIENTO
28
4.2.
ANÁLISIS QUIMICOS
Los análisis fueron efectuados en el laboratorio LABOLAB, acreditado por la OAE utilizando los métodos que se señalan en la Tabla 2.
Tabla 2. Análisis químicos realizados a la Nuez de Macadamia
Parámetro Método
Humedad (%) PEE/LA/02 INEN 518
Proteína (%) PEE/LA/01 INEN 519
Grasa (%) PEE/LA/05 INEN 523
Ceniza (%) PEE/LA/03 INEN 520
Fibra (%) INEN 522
Carbohidratos totales (%) Cálculo
Índice de peróxidos
(meqO₂peroxídico/kg) AOAC 965.33
Actividad de agua (Aw) (20.3°C) Electrodo Selectivo
4.3.
COLORIMETRÍA
Se utilizó un colorímetro marca Minolta, se obtuvieron las coordenadas L, a*
y b* correspondientes al espacio CIELab. Se calculó el ángulo de tono (°H). Para el cálculo de la tonalidad se empleó la Ecuación 2. Calculo de la tonalidad °H.
29 Dónde:
°Hab= Grados de tonalidad.
a*= Coordenada a* en el sistema CIELa*b*.
b*= Coordenada b* en el sistema de tonalidad
4.4.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
30
5.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1.
CARACTERIZACIÓN QUÍMICA NUEZ DE MACADAMIA
Los datos que se muestran en la Tabla 3, indican los resultados obtenidos de los análisis químicos realizados a la nuez de macadamia (Macadamia integrifolia).
Tabla 3. Caracterización fisicoquímica nuez de macadamia (Macadamia integrifolia).
Parámetro Resultado
Humedad (%) 2.03
Proteína (%) 8.01
Grasa (%) 65.62
Ceniza (%) 1.33
Fibra (%) 16.405
Carbohidratos totales (%) 6.605
Índice de peróxidos
(meqO₂peroxídico/kg) 26.935
Actividad de agua (Aw)
(20.3°C) 0.2645
31 macadamia que presentan humedades superiores al 2% tienen mala estabilidad y pueden sufrir deterioro rápido (Cavaletto, 2013).
El porcentaje de proteína fue de 8.01 %, similar al reportado por Rojas (2006) para maní (8%), según Segura (2002) el maní tiene una proteína baja en lisina y rica en arginina, siendo esta una característica similar a la de la nuez de macadamia.
El porcentaje de grasa es del 65.62% cantidad que al comparar con otro fruto seco como la avellana resulta inferior ya que la misma presenta un 70% de contenido de grasa (Carrión, 2010). El porcentaje de cenizas fue de alrededor del 1.33% parámetro que se encuentra dentro del rango del contenido de cenizas para nueces que va del 0.8% al 3.4% (Lopez, 2010). De acuerdo a Grosso, Nepote, Giannuzo, & Guzman (2002) al realizar un estudio de los genotipos de especies de maní determinaron que el rango de ceniza para los frutos secos es de 2.5% aproximadamente.
Los resultados obtenidos para carbohidratos fueron de 6.60% contenido muy bajo, en comparación con el contenido de carbohidratos del maní que va alrededor del 18.9 % (Reardon & Troxler, 2011). Mientras que para fibra nuez de macadamia presenta el 16.40%, porcentaje mayor que el contenido por el maní (10.56%).
El valor reportado para actividad de agua es de 0.26 Aw, alimentos con actividades de agua inferiores a 0.6 Aw son estables a la mayoría de causas que promueven el deterioro físico, químico o microbiológico (Puerta, 2006).
El índice de peróxidos reporta un valor del 0 meqO2peroxídico/kg, este valor
es igual al obtenido por Olivia, Terzariol, Nepote y Grosso (2002) quienes durante el almacenaje del maní determinaron que al comenzar el proceso de almacenamiento, el maní presentaba valores de 0 meqO2peroxídico/kg,
32
4.2.
SECADO
4.2.1. SECADO DE LA NUEZ DE MACADAMIA
En la Figura 15, se presenta la curva de pérdida de peso del producto en función del tiempo, se observa que el peso del producto disminuye con el transcurso del tiempo de 203 g a 201 g, la pérdida total el peso fue de 0.99 % en relación al peso inicial; éste bajo porcentaje de pérdida de peso, se debe a que nuez de macadamia utilizada en este estudio era un producto seco por tanto no presentó las cuatro etapas del proceso de secado de un producto húmedo (Ocon & Tojo, 2000).Este comportamiento es diferente al reportador por Chavarro, Ochoa & Alfredo (2006) quienes al realizar un proceso de secado sobre la papaya, evidenciaron una alta pérdida de peso, en el proceso de secado, debido a que el producto era húmedo.
Figura 15. Curva de Secado: Peso del Producto en función del Tiempo de Secado.
203
202
201,5 201,5
201 201
y = 0,0893x2 - 0,8179x + 202,89 R² = 0,9571
201 201 202 202 203 203 204
0 1 2 3 4 5 6
Peso
t
o
tal (g)
33 En la Figura 16, se observa que la humedad del producto se reduce con el transcurso del tiempo de secado. El proceso de secado inicia con una humedad de 1.00101 g agua/ g sólido seco y concluye con 0.00015 g de agua/ g sólido seco. Debido a que la macadamia utilizada fue un producto seco en el proceso aplicado sólo se podía eliminar agua ligada de difícil remoción, cabe destacar que muchos de los productos después del proceso de secado y que presenten humedades relativamente bajas como las mencionadas en este estudio pueden presentar un comportamiento higroscópico (Contreras, 2004).
Figura 16. Curva de Secado: Humedad del sólido en función del Tiempo de deshidratación.
En el estudio realizado por Palacios (2000), se determinó que la humedad óptima del maní después de ser sometido a un proceso de secado por aire caliente es de 0.22 g agua/ g sólido seco en 300 min de secado, comparando este valor con el de humedad de la nuez que es del 0.0015 g
000,010
000,005
000,003
000,000 y = 0,0007x2 - 0,0052x + 0,01
R² = 0,9958
0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010 0,012
0 1 2 3 4 5
34 agua/ g sólido seco durante 300 minutos de secado se puede evidenciar que el resultado obtenido como humedad final está por debajo del obtenido para el maní, presentando la nuez una menor posibilidad de deterioro, una mayor fragilidad del fruto de nuez y una mayor higroscopicidad, estos factores claves se deben tomar en cuenta durante el periodo de almacenamiento de este tipo de productos (Doreste, 2010).
El valor de la velocidad de secado se reduce con el tiempo, el valor más alto de velocidad de secado durante el proceso se presenta durante la primera hora de la experimentación con 0.0049 (g agua/g sólido seco)/h, como se observa en la Figura 17, de acuerdo con los resultados antes mencionados, como la humedad disminuye con respecto al tiempo la velocidad de secado también disminuyó (Ocon & Tojo, 2000).
Figura 17. Curva de Secado: Velocidad de Secado función del Tiempo de deshidratación.
0,00498
0,00249
0,00124 y = -0,0025x + 0,0075
R² = 1
y = -0,0012x + 0,0037 R² = 1
0,0E+00 1,0E-03 2,0E-03 3,0E-03 4,0E-03 5,0E-03 6,0E-03
0 1 2 3 4 5
35 Si comparamos la velocidad final del secado obtenida en esta experimentación, con el resultado reportado por Miranda (2011) durante el secado de granos de cacao de 0.028 (g agua/g sólido seco)/h, se observa que los valores son bajos.
Debido a que la macadamia es considerada desde su naturaleza ya un fruto seco, durante el proceso desecado aplicado en este estudio no se presentó un periodo de estabilización de la velocidad de secado, similar comportamiento se observó en el secado de pétalos de rosa realizada por Matute (2013) , esto puede deberse a que los dos productos no tienen un alto contenido de humedad.
4.3.
ANÁLISIS QUÍMICOS
4.3.1. ACTIVIDAD DE AGUA
36 en cuenta que para conservar un alimento solo utilizando como factor de estrés la reducción de actividad de agua esta debería ser menor a 0.6 Aw. Como se muestra en la Tabla 4, con relación a la actividad de agua se obtuvieron los siguientes resultados:
Tabla 4. Resumen Actividad de agua en función del Tiempo de deshidratación.
Tiempo (h) Actividad de agua (Aw)
0 0.265 ± 0.010ᵃ
1 0.266 ± 0.264ᵃ
2 0.265 ± 0.010ᵃ
3 0.263 ± 0.012ᵃ
4 0.265 ± 0.01ᵃ
5 0.261 ± 0.007ᵃ
1
Promedio± Desviación estándar (n=4) 2
Letras diferentes en una misma fila indica que existe diferencia estadísticamente significativa p≤0.05.
4.3.2. HUMEDAD
37
Tabla 5. Resumen humedad vs tiempo de deshidratación.
Tiempo (h) Humedad (%)
1 2.03 ± 0.03ᵃ
2 1.95 ± 0.08ᵇ
3 1.76 ± 0.06ᵇ
4 1.58 ± 0.07ᶜ
5 1.49 ± 0.04ᵈ
1
Promedio± Desviación estándar (n=4) 2
Letras diferentes en una misma fila indica que existe diferencia estadísticamente significativa p < 0.05.
Como se puede observar en la Tabla 5, la humedad del producto desciende durante el proceso de secado, observándose que existe diferencia significativa (p < 0.05) entre los resultados al inicio y luego de la primera, cuarta y quinta hora formándose cuatro grupos. La nuez de macadamia presenta una humedad inicial de 2.03%; al cabo de la primera hora, la humedad desciende de 2.03% a 1.95%, siendo esta una de las pérdidas más significativas durante el proceso. La segunda pérdida más notable se da de la cuarta a quinta hora en la que la humedad desciende de 1.58% a 1.48%.
Comparando este comportamiento con el obtenido por Ortiz (2009) que al realizar un estudio de mejoramiento del secado de la almendra con parámetros de temperatura de 65°C por 8 horas, iniciaron el proceso con una humedad del 15% aproximadamente y terminaron el proceso de secado con una humedad del 7%, demostrando de esta manera que la macadamia es un fruto con un contenido de humedad mucho menor, es decir mucho más seco, con menor cantidad de agua ligada y difícil de remover.
38
4.4.
CONTENIDO DE GRASA
Las mediciones de contenido de grasa en la nuez de macadamia oscilan entre 65.62% y 65.17% durante las cinco horas de secado, pero no de una manera lineal lo que demuestra que el contenido de grasa es una propiedad intrínseca de la nuez (varía en cada fruto) y que el tiempo de secado no tiene incidencia en la variación del contenido del mismo ya que las mediciones no presentan cambios significativos en sus valores.
Los resultados obtenidos para la determinación del porcentaje de grasa de la nuez coinciden con lo declarado por Giambastiani y Casanoves (2000) quienes al determinar la composición lipídica de las semillas de maní, no encontraron diferencias en el contenido de grasa de este fruto bajo diferentes condiciones de disponibilidad de agua.
Como se puede observar en la Tabla 6, el contenido de grasa no varía con relación al tiempo de secado, es decir no presenta cambios significativos.
Tabla 6. Resumen de variación del contenido de grasa con relación a tiempo de deshidratación. .
Tiempo (h) Contenido de grasa (%)
0 65.62 ± 0.297ᵃ
1 65.62 ± 0.297ᵃ
2 64.63 ± 0.528ᵃ
3 65.73 ± 0.309ᵃ
4 63.37 ± 0.341ᵃ
5 65.17 ± 0.5ᵃ
1
Promedio± Desviación estándar (n=4) 2
39
4.4.1. ÍNDICE DE PERÓXIDOS
El índice de peróxidos fue reportado con el valor de 0 meqO2/kg en las cinco
mediciones, al contrastar este resultado con el obtenido por Reyes y Ulloa (2003), quienes durante el proceso de secado de maní obtuvieron un resultado similar 0 meqO2 /kg es decir, no se presentó una oxidación de los
lípidos por exposición a factores críticos de enranciamiento de grasas como son la luz y la temperatura muy elevada durante el proceso de evaluación, pero se debe tener presente la susceptibilidad del producto a las reacciones de oxidación debido al alto contenido de ácidos grasos. Este resultado indicaría que los frutos oleaginosos como la nuez de macadamia son estables y que este valor se mantiene si los productos son sometidos a condiciones de almacenamiento óptimas.
4.5.
ANÁLISIS DEL COLOR
Como se puede observar en la Tabla 7, las nueces de macadamia en las coordenadas L, a*, b* (CIELab), presentaron valores muy cercanos a los que se producen en los tratamientos de secado como el del maní Reyes y Ulloa (2003), esto quiere decir que el tiempo de secado se convertiría en un factor determinante sobre los pigmentos de la misma.
40
Tabla 7. Colorimetría en la nuez de macadamia antes y después del proceso de secado .
Tiempo (h)
COORDENADAS CIELa*b*
Luminosidad (L) a* b* Tonalidad (°h)
0 67.50 ±1.83ᵃ -1.110 ±0.24ᵃ 17.15±0.34ᵃ 178.47±0.023ᵃ
1 68.98 ±1.72ᵃ -1.010 ±0.22ᵃ 17.73± 0.98ᵃ 178.480±0.020ᵃ
2 72.18 ±1.70ᵃ -0.990 ±0.22ᵃ 16.14±0.34ᵃ 178.489±0.013ᵃ
3 71.79 ±1.52ᵃ -0.986 ±0.25ᵃᵇ 16.18±0.24ᵃ 178.49±0.05ᵃ
4 72.27 ±1.67ᵃ -0.830 ±0.32ᵃᵇ 16.31±0.26ᵃ 178.49±0.016ᵃ
5 72.78 ±1.75ᵃ -0.820 ±0.38ᵃ 16.41±0.27ᵇ 178.491±0.13ᵃ
1
Promedio± Desviación estándar (n=4) 2
Letras diferentes en una misma fila indica que existe diferencia estadísticamente significativa a* (p≤0.05).
La coordenada cromática a* presentó valores negativos que corresponden a tonalidades verdosas para las cinco horas de deshidratación sus valores fueron de -1.110 a -8.20, sin mostrar diferencia significativa entre ellos. La coordenada cromática b* mostró valores que van desde 17.73 a 16.14 valores que corresponden a cromaticidades amarillentas. De la misma manera el análisis de varianza mostró diferencia significativa (p<0.05) a la quinta hora de deshidratación con respecto a las demás.
La tonalidad de las nueces se incrementó desde 178.47° en la primera hora de deshidratación a 178.49° valor de la quinta hora de secado. En el estudio realizado por Reyes y Ulloa (2003), quienes al realizar el tratamiento del maní para la estandarización de la producción de una mantequilla determinaron que la variación de la tonalidad para el maní es de 53º mostrando de esta manera que aunque sean productos de la misma naturaleza, la diferencia de tonos es significativa.
41
4.6.
ALMACENAMIENTO
La Figura 18, muestra la variación de la Actividad de agua (Aw) durante el almacenamiento del producto.
Figura 18. Actividad de agua de la nuez de macadamia en función del tiempo de almacenamiento.
Se puede observar que la nuez de macadamia inicia el proceso de almacenamiento con un valor de 0.26 Aw, y este permanece constante durante el primer día de almacenamiento después del secado. A partir del séptimo día de almacenamiento la actividad de agua empezó a descender desde 0.26 Aw a 0,24 Aw, este último valor se obtuvo a los quince días de almacenamiento. Estos valores concuerdan con lo expuesto por Jiménez R. (2003), quien al realizar un proceso de secado en el maní como acondicionamiento para obtener subproductos, determinó que la actividad de agua óptima para el almacenamiento del maní es de 0,23 Aw y que a partir de este valor cualquier aumento a temperatura ambiente aceleraría las reacciones de deterioro del alimento.
0,230 0,235 0,240 0,245 0,250 0,255 0,260 0,265
0 1 7 15 150
42 La última medición de este parámetro se realizó a los 150 días de almacenamiento en donde se observa un incremento en la actividad de agua, es decir el valor reportado para el almacenamiento de 150 días después del proceso de secado es de 0,25 Aw, según Jiménez (2003), este comportamiento se presentaría debido al alto contenido de lípidos y a la humedad baja de los alimentos, por esta razón el agua presente en el ambiente durante el almacenamiento podría ser adsorbida y pasaría a formar parte del agua libre del alimento y por lo tanto estaría disponible para cualquier tipo de reacción.
Figura 19. Humedad de la nuez de macadamia en función del tiempo de almacenamiento.
Como se observa en la Figura 19, después del tratamiento de secado la nuez de macadamia inicia el proceso de almacenamiento con una humedad de 2.03%, dicho valor fue disminuyendo durante el día 1, día 7 y 15 días de almacenamiento, presentando valores de 1.34%, 1.25%, 1.19% respectivamente, según Mora (2010) este comportamiento resulta normal ya que los alimentos después de ser sometidos a procesos de secado seguirán
000 001 001 002 002 003
0 1 7 15 150
Hu med ad d el P ro d u cto ( % )
43 perdiendo humedad hasta llegar al equilibrio con la humedad relativa del medio de almacenamiento.
Cabe recalcar que durante el cuarto control del almacenamiento (150 días) la macadamia había incrementado su valor de humedad a 1.56%. Un comportamiento similar se observó por Mora (2010), quien determinó mediante la estimación de la vida útil del maní tostado que el producto va ganando humedad progresivamente, atribuyendo esto a que la disminución de la temperatura para un valor dado de humedad relativa durante el almacenamiento, generará siempre un aumento de humedad en los granos, siendo esta una de las causas de inicio de cualquier reacción de tipo oxidativo.
Figura 20. Contenido de Grasa de la nuez de macadamia en función del tiempo de almacenamiento.
En la Figura 20, se muestra el comportamiento de la grasa de la nuez de macadamia durante el proceso de almacenaje, se observa que los valores fluctúan sin seguir una tendencia definida, este comportamiento coincide con lo declarado por Giambastiani y Casanoves (2000) quienes al determinar la
54 56 58 60 62 64 66 68 70 72
0 1 7 15 150
Co n tenid o de g ras a (% )
44 composición lipídica de las semillas de maní, no encontraron diferencias en el contenido de grasa de este fruto bajo diferentes condiciones de disponibilidad de agua. Por otro lado comparando el valor más alto de contenido de grasa 70.04% con el reportado por Oliva, Terzariol, Nepote y Grosso (2002) durante la determinación de la estabilidad química y sensorial del maní en su almacenamiento que fue de 75%, se observa que son valores relativamente cercanos y que al ser frutos de la misma naturaleza es decir frutos oleaginosos secos su comportamiento al ser sometidos a los mismos procesos es similar.
El Índice de peróxidos en la nuez de macadamia durante los cuatro períodos de almacenamiento, siendo el mayor de 150 días es decir cinco meses, fue de 0 meqO2peroxídico/kg. Al comprar este valor con el reportado por Mora
(2010), quien al realizar la estimación de la vida útil del maní tostado utilizando una cabina de estabilidad acelerada determinó que el enranciamiento del mismo empieza a partir de los seis meses y cuatro días de almacenamiento en tiempo real o estabilidad normal, entonces bajo la misma naturaleza del producto, los valores obtenidos para la nuez estarían dentro de un comportamiento normal.
Por otro lado al comprar los resultados de índice de peróxidos para la nuez de macadamia almacenada en envase de vidrio, con los reportados por Oliva, Terzariol, Nepote y Grosso (2002) al realizar la estabilidad del maní común almacenado en caja, este último en el almacenamiento de 100 días ya presenta un aproximado a 0.2 meqO2peroxídico/kg a temperatura
45
5.1.
CONCLUSIONES
Se realizó un proceso de deshidratación a la nuez de macadamia donde se concluyó que hay una relación directa sobre la humedad y pérdida de peso del producto ya que al deshidratar 5 horas a una temperatura 63°C se obtuvo una variación de 2.03% a 1.48% con relación a la humedad y una variación de peso de 0.543g.
El proceso de deshidratación no tiene incidencia sobre el contenido de grasa del producto, pero que actúa como un medio de conservación del mismo ya que la macadamia presento valores de peróxido de 0 meqO2/kg durante cinco meses de almacenamiento es decir el
enranciamiento de las grasas para este tiempo todavía no había iniciado. Al eliminarse parte del agua presente en el alimento se asegura la calidad del mismo durante un periodo de almacenamiento de hasta dos años.
Según los valores obtenidos de actividad de agua que fluctúan alrededor de 0.265 (Aw) podemos ratificar que este producto se encuentra en la zona II o intermedia para los fenómenos de deterioro en donde el agua presente en el alimento es poco móvil pero sí permite reacciones químicas por lo que la oxidación de lípidos y el oscurecimiento no enzimático pueden desarrollarse con una velocidad muy alta. Sin embargo esto no sucedió durante este estudio.
46
Tiempo de secado es un factor que produce variación del color, y que cambia levemente la tonalidad, como lo demuestra el resultado de análisis del color las nueces de macadamia obtuvieron su mayor luminosidad (L) durante la quinta hora de deshidratación alcanzando un valor de 72.8 L. Cabe añadir que la intensificación del color se acentúa a medida que aumenta el tiempo de secado del producto.
5.2.
RECOMENDACIONES
Realizar un estudio con nuez de macadamia fresca para de esta manera determinar los factores críticos de enranciamiento.
47
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