• No se han encontrado resultados

facultad de ingeniería - repositorio unamba

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2023

Share "facultad de ingeniería - repositorio unamba"

Copied!
116
0
0

Texto completo

La papa de tercera calidad proviene de diferentes distritos de la provincia de Andahuaylas, departamento de Apurímac-Perú. En la obtención de fécula de patata, el secado es una de las operaciones imprescindibles de la unidad para su conservación y calidad.

Tabla  Descripción  Página
Tabla Descripción Página

Clasificación taxonómica

Composición química y valor nutricional

Estacionalidad de producción de papa (Solanum tuberosum L.)

Departamentos productores de papa (Solanum tuberosum L.)

Deben ser patatas sanas, libres de enfermedades causadas por bacterias y hongos, y libres de daños causados ​​por insectos y roedores.

ALMIDÓN

Gránulos de almidón

A medida que la planta produce moléculas de almidón, este se deposita en sucesivas capas de manera radial alrededor de un hilo central para formar un gránulo compacto; Para ello, las moléculas de amilosa y amilopectina se combinan mediante enlaces de hidrógeno, distribuyéndose aparentemente de forma homogénea (Linden y Lorient, 2000). En realidad, se trata de un polímero lineal (Figura 4), formado por moléculas de D-glucopiranosa que están prácticamente unidas entre sí.

Figura  3.  Micrografias electrónicas de gránulos de almidón:  maíz (a), avena (b),  papa (e), arroz (d), tapioca (e) y trigo (f)
Figura 3. Micrografias electrónicas de gránulos de almidón: maíz (a), avena (b), papa (e), arroz (d), tapioca (e) y trigo (f)

Amilopectina

Esta estructura le permite formar complejos con moléculas hidrófobas porque los átomos de hidrógeno se encuentran dentro de la hélice (Hermansson y Svegmark, 1996).

Proporción amilosa y amilopectina

Composición química

El almidón de patata contiene grupos fosfato en forma de sales, que son los principales componentes de sus minerales; En los almidones de cereales, el contenido de cenizas corresponde parcialmente a la cantidad de fosfolípidos. El almidón de raíz contiene cantidades muy pequeñas de compuestos de fósforo, pero el almidón de patata contiene una cantidad significativa de fosfato en forma de éster unido al carbono 6 del residuo de glucosa en la molécula de amilopectina.

Tabla  5:  Composición química promedio de almidones comerciales
Tabla 5: Composición química promedio de almidones comerciales

Propiedades

La presencia de estos grupos fosfato en las moléculas de almidón es responsable del mayor hinchamiento a bajas temperaturas de los almidones de raíces y tubérculos como la tapioca y la patata, por lo que los almidones de estas fuentes muestran un marcado aumento de viscosidad durante el calentamiento en comparación con los almidones de cereales. (Beynum y Roels, 1985; Moorthy, 2002).

Gelatinización

Tipos de almidones

Almidones N a torales

Almidones Modificados

Aplicaciones

Además, se utiliza como estabilizante y espesante en la elaboración de gelatinas, helados, sopas, salsas, etc. De igual forma, el almidón se utiliza como estabilizante y espesante en la preparación de suspensiones y jarabes.

SECADO POR AIRE CALIENTE 1. Concepto de secado

  • Secaderos neumáticos
  • Reactivos

La temperatura de secado está estrechamente relacionada con la humedad relativa del aire, ya que afecta la calidad organoléptica del producto final, por ejemplo, si la temperatura del aire de secado es alta y su humedad relativa es baja, existe el riesgo de que la la humedad que se eliminaría de la superficie del alimento se elimina más rápido de lo que el agua puede difundir desde el interior húmedo del alimento hacia el exterior y formar un endurecimiento o una costra en la superficie del material. Esta capa impermeable o límite ralentiza la libre difusión de la humedad y puede evitarse controlando la humedad relativa del aire circulante y su temperatura (Ress et al., 1991). La humedad relativa del aire se define como la relación entre la presión del vapor de agua presente en ese momento y la presión de saturación del vapor de agua a la misma temperatura.

Cuanto menor sea el espesor de la capa límite, más rápida será la eliminación de la humedad. Introduciendo cámaras de expansión en el sistema se puede implementar un mejor control de la temperatura del aire en diferentes fases. Además de en la industria alimentaria, se utilizaron en el procesamiento de carbón, lodos, tortas de filtración a presión, etc.

Para determinar la humedad en cada unidad experimental de la investigación se utilizó el Método NTP 209.264, basado en la pérdida de peso que sufre la muestra al calentarla hasta obtener un peso constante.

Figura 8. Clasificación de los principales tipos de secadores  Fuente: Casp y Abril,  2003
Figura 8. Clasificación de los principales tipos de secadores Fuente: Casp y Abril, 2003

Selección y transporte

Despedrado

La molienda se realizó con un molino súper raspador mediante una cinta transportadora, moliendo hasta obtener una pulpa con ayuda de agua, raspando y triturando las papas en partículas muy finas, esto se logra mediante un tambor de clavos giratorio. a alta velocidad, lo que permite que el almidón se libere de la fibra, también se agregan 5 ppm de bisulfito de sodio para evitar la oxidación, la pulpa se bombea al tanque de pulpa. La pulpa diluida se mantuvo durante 15 minutos para obtener una mezcla de pulpa homogénea, el mezclado se realizó con una bomba eléctrica sumergible. Mediante hidrociclones se separó la fibra del almidón a una presión de 4 bar, dependiendo de su peso específico en contracorriente, lavando el almidón de los componentes solubles de la patata (azúcares, proteínas, etc.) y concentrándolo.

El líquido pasa a través de dos finas mallas de 200 micras cada una, separando la fibra del almidón, y la baba filtrada se bombea al tanque pulmonar n°. 2. El líquido lechoso del tanque de almacenamiento se llenó en el decantador y se dejó reposar durante 40-45 minutos. Debido al cambio de densidad, el almidón se deposita en el fondo del decantador y el agua permanece en la superficie. El almidón ingresa a la centrífuga con una humedad inicial promedio del 60 %, donde se elimina aproximadamente el 20 % de agua durante un tiempo de 10 minutos, y a 120 rpm, el almidón se elimina con aproximadamente un 40 % de humedad.

Aquí se elimina el agua de la pasta en dos fases: por efecto físico (centrifugadora) y por temperatura (secador super flash).

Envasado

Almacenado

En la mayoría de los casos, se desconoce la forma de la relación entre la respuesta y las variables independientes. El primer paso en MSR consiste, por tanto, en determinar una aproximación adecuada a la relación funcional real entre la respuesta y el conjunto de variables independientes, para guiar al experimentador rápida y eficientemente hasta la proximidad del punto óptimo ~ hasta que finalmente se detecte Montgomery, (1986). ) ); citado por (Dreyer, Coello y Montiel, 2000). Al determinar los parámetros óptimos, el objetivo es encontrar al menos 2 puntos para cada factor en el que se obtuvieron valores de humedad.

La ventaja de este diseño es la evaluación de efectos individuales y efectos combinados sobre la variable respuesta; las replicaciones en los puntos centrales de diseño permiten evitar la linealidad, ya que dicha linealidad perfecta no se cumple en los diseños factoriales (Blanes et al. al., 2006; Mildeet al., 2009). La determinación de los componentes y rendimiento se realizó sobre el almidón obtenido con los mejores parámetros obtenidos con base en las normas AOAC 1998 16ª edición 4ª revisión (Association of Chemical Analysis), en algunos casos se han realizado algunas modificaciones según sea necesario. El método utilizado fue el método indirecto, que consiste en la destrucción orgánica por acción del ácido sulfúrico, dando como resultado sulfato de amonio, que luego se destila en amoniaco.

Los cálculos se realizan en base a un estándar (blanco) y se cuantifica la diferencia de valorante utilizado en la muestra (método de referencia AOAC. 960.52-Micro-Kjeldahl).

Figura 10:  Diagrama de bloques para la obtención de  fécula  de  papa  (Solanum  tuberosum L.)
Figura 10: Diagrama de bloques para la obtención de fécula de papa (Solanum tuberosum L.)

Determinación de c~niza

Determinación de fibra

Diseño Experimental

En esta investigación se utilizó un diseño factorial A x B, donde A fue la temperatura del aire caliente suministrado al secador y B fue la carga de entrada al secador, y para la optimización se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR) bajo el Diseño central giratorio compuesto (DCCR).

Características del Experimento

Procesamiento de resultados

RESULTADOS Y DISCUSIONES

  • Balance de Materia
  • CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
    • CONCLUSIONES
    • RECOMENDACIONES
  • BffiLIOGRAFÍA

Su aporte representa el 78.69% de la variación total de la humedad, esta comparación se realizó para ver cuáles de los factores contribuyeron a la variabilidad de la humedad en el almidón, ya que existe una diferencia significativa en los tratamientos al 95% de confiabilidad. Esto obviamente afecta el aumento de la solubilidad de las moléculas en agua y la estabilidad de la viscosidad (Hwang y Kokini, 1992). Para determinar si existe algún efecto de los tratamientos sobre la capacidad de hinchamiento del almidón, se realizó el análisis de varianza como se puede observar en la siguiente tabla.

Efecto de los tratamientos sobre la temperatura de gelatinización del almidón de patata de tercera calidad (Solanum tuberosum L). El análisis de varianza expresa la variación en la respuesta para cada uno de los efectos comparando el cuadrado de la media y el error experimental estimado. Las Figuras 17, 18 y 19 muestran el análisis de la superficie de respuesta de humedad del almidón de papa de tercera calidad (Solanum tuberosum L.) determinado a diferentes condiciones de temperatura y carga donde se muestran los puntos óptimos.

Además, se obtuvo al determinar el coeficiente de regresión para el contenido de humedad del almidón. Del Cuadro 21 se interpreta que se pueden evaluar los valores máximos y mínimos de los factores para determinar la humedad presente en el almidón de papa (Solanum tuberosum L.), por otra parte se han obtenido valores optimizados para cada factor. (TA = 55°C, CA = 3 kg/min), donde el porcentaje de humedad sea el adecuado. El contenido de cenizas del almidón de patata de tercer grado (Solanum tuberosum L.) es de 0,40 (Cuadro 24).

Tabla  9: Prueba de Tukey para tratamientos en contenido de humedad  N°de  Subconjunto para alfa  =  O
Tabla 9: Prueba de Tukey para tratamientos en contenido de humedad N°de Subconjunto para alfa = O

ANEXOS

Fotos del equipo utilizado para la obtención de almidón de patata según diagrama de flujo. ESPECIFICACIONES DE LA PATATA FRESCA TERCERA Condiciones necesarias que debe cumplir la papa de tercera categoría. Usos Se utilizará en la producción de subproductos de la papa como almidón y otros.

Condiciones El producto no debe contener toda clase de insectos, arañas y sus excrementos y fragmentos. Características Las características sensoriales que debe tener la materia prima sensorial se muestran en la siguiente tabla.

Foto 1: Secador flash tipo neumático
Foto 1: Secador flash tipo neumático

ÚIDDODDOODDI

ÍNDICE DE ABSORCIÓN DE AGUA, ÍNDICE DE SOLUBILIDAD EN AGUA Y PODER DE HINCHAMIENTO

Cuando se calienta una suspensión acuosa de almidón, los gránulos se hinchan debido a una absorción progresiva e irreversible de agua, aumentando su tamaño. La determinación de estos índices se mide aprovechando la capacidad de absorción de agua de los gránulos de almidón y la fuga de fracciones de almidón cuando aumenta la temperatura de las suspensiones de almidón. Pesar 1,25 g de almidón (bs) en los tubos y agregar exactamente 30 ml de agua destilada precalentada a 60 oc y agitar (sin exceder). )> Colocar al baño maría a 60 oc durante 30 minutos; Agite la suspensión en 1.

Decantar el sobrenadante inmediatamente después de la centrifugación (máximo un minuto después) y medir el volumen. )> Tomar 1,0 ml del sobrenadante y colocarlo en un vaso de precipitados de 50 ml (prepesado). )> Secar el sobrenadante durante la noche en una estufa a 70 °C. )>. Los almidones de buena calidad con alto contenido de almidón y alta viscosidad de la pasta tienen baja solubilidad, alta absorción de agua y alta capacidad de hinchamiento.

TEMPERATURA DE GELATINIZACIÓN

El método es aplicable a alimentos sólidos, líquidos o pastosos que no son susceptibles de degradación cuando se exponen a temperaturas superiores a 105 °C, hasta su peso constante. El contenido de agua de un producto se define como la pérdida de masa que experimenta en determinadas condiciones. El método se basa en la determinación gravimétrica de la pérdida de masa de la muestra seca hasta masa constante en un horno de aire.

Colocar las cápsulas durante al menos 1 hora en el horno a la temperatura de secado del producto. . )>.

Figure

Figura  1:  Representación gráfica de una planta de papa Solanum  tuberosum L.
Figura  2:  Estacionalidad  de  la  producción  de  papa  en  el  Perú  según  región  (2001  - 2004)
Figura  3.  Micrografias electrónicas de gránulos de almidón:  maíz (a), avena (b),  papa (e), arroz (d), tapioca (e) y trigo (f)
Figura 4:  Estructura de la amilosa  Fuente:  Tester y Karkalas,  2002.
+7

Referencias

Documento similar

En la presente práctica se estudió la transferencia de calor entre una mezcla de agua - etilengli- col y agua, la última a menor temperatura, en un intercambiador de calor de tubos