UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA


Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Tamaño: px
Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA"

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIA, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA DE ALIMENTOS "DETERMINACIÓN DE LA DIFUSIVIDAD TÉRMICA EN PULPA DE NONI (Morinda citrifolia, L), EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA" TESIS Para/ optar el título de: INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Presentado por: ELAINE MANEL Y GARCÍA VI LLEGAS PROMOCIÓN Tingo María - Perú 2009

2 Q García Villegas, Elaine M. Determinación de la Difusividad Térmica en Pulpa de Noni (Morinda citrifolia, L), en Función de la Temperatura. Tingo María, h.; 18 cuadros; 17 fgrs.; 42 ref.; 30 cm. Tesis {Ingeniero en Industrias Almentarias) Universidad Nacional Agraria de la Selva, Tingo María ( Perú ). Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias. MORINDA CITRIFOLIA 1 DIFUSIVIDAD TÉRMICA 1 PULPA- NONI 1 TEMPERATURA 1 TRANSFERENCIA- CALOR 1 TINGO MARÍA 1 RUP A RUP A 1 LEONCIO PRADO 1 HUÁNUCO 1 PERÚ.

3 UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA Tingo María FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Av. Universitaria s/n. Teléfono (062) Fax (062) Apart. Postal156 Tingo María E.mail; ACTA DE SUSTENTACIÓN DE TESIS Los Miembros del Jurado que suscriben, reunidos en acto público ei - í de Agostoi de 2009, a horas 5:00 p.m. en la Sala de Audiovisuales de la Facultad de ingeniería en industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria de ia Selva, ubicada en la ciudad de Tinge María, Provincia de Leoncio Prado, Departamento de Huánuco, para caiificar ia tesis presentado por ia Bach. GARCÍA VILLEGAS, Elaine Manely. titulado: "DETERMINACIÓN DE LA DIFUSIVIDAD TÉRMICA EN PULPA DE NONI (Morinda citrifolia, L) EN FUNCION DE LA TEMPERATURA" Después de haber escuchado la sustentación, las respuestas a las preguntas formuladas, lo declaran aprobado con el calificativo de BUENO, en consecuencia el Bachiller, queda apto para recibir ei título de ingeniero en Industrias Alimentarias del Consejo Universitario, de conformidad con el Art. 22 de la Ley Universitaria 23733; los artículos 51 y 52 del Estatuto Actualizado de la Universidad Nacional Agraria de la Selva. ' Tinge María, 11 de Agosto de 2009 Presidente lng. Jhony. Vargas Solórzano Miembro ms Roldán Carbajal Asesor

4 DEDICATORIA A Dios que todo lo puede; a las personas que me dieron la vida, mis padres: Julián García Céspedes y Marianela Villegas Maravi; a mis recordados y queridos abuelitos tucas y Emilia; a mis hermanos: Karem, Christian, Melissa y al angelito que Dios mandó, con todo el amor del mundo.

5 AGRADECIMIENTO Primero a Dios que me dio la fuerza para seguir adelante, a mis padres, hermanas( os), a mis abuelitos, por su amor, apoyo y paciencia, porque siempre estuvieron durante todo el transcurso de mi carrera y a lo largo de mi vida. Al ingeniero: Williams Roldan Carbajal, por su enseñanza, amistad, orientaciones, sabios consejos y por confiarme la realización de esta investigación; por su buena disposición y colaboración con sus conocimientos y con el material bibliográfico y por su ayuda desinteresada durante el desarrollo de algunas de las técnicas empleadas en la realización de este trabajo. A todos los docentes que aportaron en mi formación profesional y humana a lo largo de la carrera a: F. Mamani (Q.E.P.D.}, M. Alcedo, Y. Ramírez; W. Paredes, R. Matos, P. Peláez, J. Castro, E. Cáceres, A. Carmona, A. Ortega, E. Ordoñez, M. Follegatti, J. Vargas, L. Zavaleta, R. Natividad, G. Daza, J. Basilio, C. Leandro Laguna, entre otros. A los compañeros de estudio y amigos: karem, Gisela, Marielena, Marco, Manuel, Felix, Victor, Jackeline, Carolina, Helen, Angelica, Maribel, Sandra, Benjamín, entre otros, por su alegría y amistad entregadas, durante la ejecución de la tesis y a lo largo de estos años en la universidad.

6 Al resto de los integrantes de la Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarías por contribuir en este proyecto y por hacer más amenos los días de trabajo. A los señores: Carlos, Lucas, Juan, Aurelia, Celedonio, Concepción, Glelea, Diana y Zoila, Nidia, por su gran ayuda en esos pequeños, pero importantes detalles que facilitaron el trabajo en los diversos laboratorios y planta piloto.

7 ÍNDICE Página l. INTRODUCCIÓN REVISIÓN DE LITERATURA... 3, 3 A. CARACTERISTICAS GENERALES DEL NO NI Consideraciones Generales Descripción botánica... 4 B. TRANSFERENCIA DE CALOR Mecanismos de transferencia de calor a. Conducción... 6 b. Convección... 9 c. Radiación Transferencia de calor en estado no estacionario Flujo de calor en estado no estacionario C. PROPIEDADES TERMOFISICAS Conductividad térmica Difusividad térmica Calor específico MATERIALES Y MÉTODOS A. LUGAR DE EJECUCIÓN B. MATERIA PRIMA... 32

8 C. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS Equipos Materiales Reactivos D. MÉTODOS DE ANÁLISIS Características biométricas del Noni Características químico proximales del Noni Características fisicoquímicas del Noni Determinación de la difusividad térmica E. METODOLOGfA EXPERIMENTAL Caracterización del fruto del Noni a. Características biométricas del No ni b. Características químico proximales del Noni c. Características fisicoquímicas del Noni Preparación de la muestra de pulpa de Noni Validación del equipo utilizado para hallar la difusividad térmica Determinación de la difusividad térmica IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN A. DE LA CARACTERIZACIÓN DEL FRUTO DEL NONI De las características biométricas del Noni De la evaluación químico proximal del Noni De las características fisicoquímicas del No ni B. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA DE PULPA DE NONI... 48

9 1. Humedad de la pulpa de Noni en las diferentes muestras Densidad de la pulpa de Noni en las diferentes muestras Sólidos solubles de la pulpa de Noni en las diferentes muestras C. VALIDACIÓN DEL EQUIPO UTILIZADO PARA HALLAR LA DIFUSIVIDAD TÉRMICA D. DIFUSIVIDAD TÉRMICA DE LA PULPA DE NONI EN LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS a. Difusividad térmica en el tratamiento a 50 C b. Difusividad térmica en el tratamiento a 55 C c. Difusividad térmica en el tratamiento a 60 C d. Difusividad térmica en el tratamiento a 65 C e. Difusividad térmica en el tratamiento a 70 C f. Difusividad térmica en el tratamiento a 75 C g. Difusividad térmica en el tratamiento a 80 C E. COMPORTAMIENTO DE LA DIFUSIVIDAD TÉRMICA EN LA PULPA DE NONI EN LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS F. DE LA ECUACION DE DIFUSIVIDAD TÉRMICA DE LA PULPA DE NONI V. CONCLUSIONES VI. RECOMENDACIONES VIl. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 85

10 ÍNDICE DE CUADROS Cuadro Página 1. Composición química y valor nutricional de la pulpa de Noni Valores de las variables p n y J 1 (p n ) Difusividad térmica de algunos frutos y vegetales Calores Específicos de algunos zumos de Frutas Medidas biométricas de diez frutos de Noni Análisis proximal de la pulpa de Noni Composición fisicoquímica de la pulpa de Noni Balance de materia en la obtención de la pulpa de Noni Humedad promedio de las muestras en los tratamientos O. Densidad promedio de las muestras en los tratamientos Sólidos Solubles promedio de las muestras en los tratamientos Difusividad térmica promedio en soluciones de sacarosa Propiedades termo físicas para soluciones de sacarosa Comparación de valores de medición experimentales y de literatura para difusividad térmica en soluciones de sacarosa a 60 0 BRIX Valores experimentales de difusividad térmica promedio en pulpa de Noni Comparación de los promedios de las difusividad térmica entre

11 la pasta de Murta (MUÑOZ, 2002) y la pulpa de Noni Difusividad térmica en diferentes alimentos Valores hallados en la simulación de la difusividad térmica de la pulpa de Noni

12 ÍNDICE DE FIGURAS Figura Página 1. Diagrama de flujo para el acondicionamiento de pulpa de Noni Diseño del equipo utilizado para la obtención del perfil térmico Diseño experimental para determinación de la difusividad térmica de pulpa de Noni...,.,...,...,..,., Balance de materia en la obtención de la pulpa de Noni Humedad promedio de las muestras utilizadas para cada Tratamiento Densidad promedio de las muestras utilizadas para cada Tratamiento Sólidos Solubles promedio de las muestras utilizadas para cada tratamiento Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 50 C Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 55 C Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 60 C Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 65 C

13 12. Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 70 C Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 75 C Linealización de los perfiles térmicos correspondientes al tratamiento de 80 C Variación de la difusividad térmica en los 7 tratamientos Variación de la difusividad térmica en función de la temperatura Comparación de difusividades térmicas con muestras experimentales y el teórico hallado... 82

14 RESUMEN El presente trabajo de investigación experimental fue realizado aplicando la metodología utilizada por Dickerson en 1965 y modificada por Poulsen en 1982 y tuvo como fin determinar la difusividad térmica de la pulpa de Noni (Morinda citrifolia, L), en un rango de temperatura de 50 a 80 C y basándose en diseños presentados en bibliografía, se construyó el equipo para medir la difusividad térmica. La humedad de la pulpa de Noni en las diferentes pruebas tuvo un valor promedio de 91,3% con desviación estándar de ± 0,3%, la densidad y sólidos solubles no presentaron diferencia estadísticamente significativa, lo que indicaría que la variación presentada es propia de productos naturales. La densidad tuvo un valor promedio de 1,001 ± 0,03 g/ml, sólidos solubles 8,6 0 8rix con desviación estándar de± 0,7 8rix. La pulpa de Noni presentó valores de difusividad térmica, para 50 C: 1.,38 ± 0,1 x 10-7 m 2 /s; para 55 C: 1,47± 0,2 x 10-7 m 2 /s; para 60 C: 1,53 ± 0,09 x 10-7 m 2 /s; para 65 C: 1,59 ± 0,2 X 10-7 m 2 /s; para 70 C: 1, 71 ± 0,2 X 1 o- 7 m 2 /s; para 75 C: 1,80± 0,09 X 1 o- 7 m 2 /s y para 80 C: 1,83± O, 1 X 1 o- 7 m 2 /s, detectándose diferencias entre los valores de difusividad térmica. Finalmente se encontró una relación matemática con la cual se puede predecir un valor de difusividad térmica (Y) para un rango de trabajo de temperatura (X), entre 50 a 80 C dada en la siguiente forma: Y= 1567* 10-9 x * o-s, '

15 l. INTRODUCCIÓN La región amazónica cuenta con una variedad de frutos con gran aceptación en el consumo, debido a que contienen propiedades benéficas para la salud; entre éstos se encuentra, el Noni (Morinda citrifolia, L). Este fruto presenta propiedades funcionales que ayudan a combatir y prevenir múltiples enfermedades como trastornos digestivos y lesiones cardiacas, inhibe la función precancerosa y el crecimiento de tumores que aquejan al hombre. Se conoce poco sobre los parámetros del Noni durante el proceso de su transformación así como del comportamiento que éstos presentan con relación a la difusividad térmica y la transferencia de calor. El estudio de la transferencia de calor es una operación unitaria muy importante en la industria de alimentos, está relacionado con la difusividad térmica y la conductividad térmica del alimento en los procesos a que son sometidos durante su transformación, siendo entonces necesario conocer los diferentes fenómenos que ocurren en ella así como la perdida de sus principales nutrientes por el excesivo tratamiento térmico o la reducción de su vida útil como consecuencia de un tratamiento térmico deficiente. Por lo indicado anteriormente surgió la necesidad de diseñar un sistema con el fin de determinar experimentalmente ecuaciones que gobiernan el comportamiento de transferencia de calor, variando los diferentes parámetros.

16 2 El presente trabajo de investigación basándose en los antecedentes expuestos tiene los siguientes objetivos: Determinar la difusividad térmica de la pulpa de Noni a diferentes temperaturas. Determinación de la ecuación que gobierne la difusividad térmica de la pulpa de Noni en función de la temperatura.

17 11. REVISIÓN DE LITERATURA A. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL NONI 1. Consideraciones generales. La planta crece naturalmente donde el clima es húmedo a moderadamente húmedo, desde el nivel del mar hasta alturas de 500 metros sobre dicho nivel. GONZÁLES (2003), menciona que la historia del Noni data por lo menos de 2000 años, originaria de la Polinesia, Malasia, Australia, India y el sureste de Asia; pero se ha extendido a casi todas las regiones del mundo.dixon et al., (1999), indican que el Noni (Morinda citrifolia, L), se ha naturalizado en América (México, Panamá; Colombia, Perú; Venezuela y a lo largo del Caribe y en las antillas menores). ELKINS (1997), menciona que el Noni (Morinda citrifolia, L), es una buena fuente de vitamina C. En el cuadro 1, se indica la composición química y valor nutricional de la pulpa de Noni.

18 4 Cuadro 1. Composición química y valor nutricional de la pulpa de Noni Componentes 100 g de pulpa Energía Kj Humedad 18 g Proteína 0,2-0,5 g Grasa total 0,1-0,2 g Grasa saturada <0,1 g Carbohidratos 3,8 g Fibra 0,5-1,0 g Fructosa 3,0-4,0 g Glucosa 3,0-4,0 g Sacarosa < 0,1 ph 3,4-3,6 Vitamina C 3-25 mg Calcio mg Hierro 0,1-0,3 mg Fósforo 2,0-7,0 mg Sodio 15,0-40,0 mg Potasio 30,0-150,0 mg Niacina 0,1-0,5 mg Fuente : ELKINS, (1997). 2. Descripción botánica. PARRA (2006), señala que la planta de Noni es un arbusto verde de hasta 6 m de altura, con la corteza pálida lisa. Hojas opuestas, de estrecha a anchamente elípticas, de color verde brillante, con estípulas grandes, flores aromáticas; tiene el cáliz truncado y la corola tubular,

19 5 de color blanco. Fruto en masa casi esférica, verdosa, de 2,5-3,5 cm. de diámetro, con la superficie cubierta de pequeñas protuberancias El Noni tiene la siguiente clasificación botánica: Reino Clase Subclase Orden Familia Género Especie :Vegetal. : Angiospermae. : Dicotiledoneae : Tubiflorae : Rubiaceae : Morinda : citrifolia B. TRANSFERENCIA DE CALOR Es la ciencia que trata de la determinación de las velocidades de esa transferencia de energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están en distinto nivel energético, se detiene cuando los dos medios alcanzan la misma temperatura (ARCOS, 2007). Según INCROPERA et al., (1999), la transferencia de calor es la energía en tránsito debido a una diferencia de temperaturas. Por tanto, la transferencia de calor es un fenómeno de transferencia de energía; cualquier incremento del calor causará un movimiento más rápido de las moléculas de un

20 6 producto, y la energía cinética de las moléculas se incrementa a medida que el calor es absorbido (FENNEMA et al., 1981). 1. Mecanismos de transferencia de calor La transferencia de calor puede verificarse por los tres mecanismos: conducción, convección y radiación (Heldman y Lund, 1992, citado por GALLARDO, 2004). Estas tres formas son similares en que una diferencia de temperatura debe de existir para que se obtenga una transferencia de energía neta en la dirección de mayor a menor temperatura. Sin embargo, son diferentes ya que la forma física de los tres fenómenos y las leyes que los controlan difieren (Me Adams, 1964, citado por MUÑOZ, 2002). a. Conducción. La conducción de calor se realiza en el interior de un cuerpo sólido o desde un cuerpo a otro por intercambio de energía cinética entre moléculas (Heldman y Lund, 1992, citado por GALLARDO, 2004). MORAN (2004), menciona que la transferencia de energía por conducción aparece en gases, líquidos y sólidos. Podemos pensar en la conducción como la transferencia de energía desde las partículas más energéticas de una sustancia a las partículas

21 7 adyacentes menos energéticas por las interacciones entre las partículas. La conducción de calor en gases y líquidos es una consecuencia de la agitación molecular y de la equipartición de la energía en el choque (tendencia a la ~igualación de la energía cinética en choques sucesivos). El fenómeno de igualación de la energía cinética media, y en consecuencia de la temperatura es muy lento, en los gases y líquidos el fenómeno de transmisión de calor se realiza en general por corrientes de convección. La conducción de calor en sólidos obedece a causas análogas, siendo los distribuidores de la energía los electrones constituyentes de los átomos, que en agitación térmica, se comportan como un gas electrónico. Los metales (cuyos átomos retienen débilmente a sus electrones) conducen el calor más rápidamente que los no metales (BURBANO et. al., 2003). Un ejemplo de conducción se da, si se inserta una varilla de cobre a la flama, la temperatura de la parte de metal que está en la mano aumenta rápidamente, se puede entender por conducción al proceso por el cual el calor de la flama se transfiere a lo largo de la varilla de cobre hasta la mano,

22 8 examinando lo que sucede a los átomos del metal. Inicialmente antes de someter a la flama, los átomos están vibrando en torno a sus posiciones de equilibrio. A medida que la flama calienta la varilla, los átomos de cobre próximos a la flama comienzan a vibrar más rápidamente, estos átomos que vibran alocadamente chocan con sus vecinos y transfieren parte de su energía en las colisiones, poco a poco la varilla se calienta hasta llegar al extremo sostenido por la mano, la conducción de calor depende aparte de las colisiones atómicas, de las propiedades de la sustancia que se calienta (RAYMOND et. a/.,2001). MORAN (2004), manifiesta que la velocidad de transferencia de energía por conducción se calcula macroscópicamente por la ley de Fourier: LX?={l =-MdT ~ dx' (1) la ley de Fourier para la conducción unidireccional del calor establece que la velocidad instantánea del flujo térmico f::t.qif::t.t es igual al producto de tres factores: al área A de la sección considerada y normal al flujo de calor; al gradiente de temperatura -dt/dx, que representa la relación del incremento de temperatura y la longitud en la dirección del flujo, y a la conductividad térmica A

23 9 t N/m K), que es una propiedad física del material. El signo menos es consecuencia de que la energía fluye en la dirección de las temperaturas decrecientes. Se dice entonces que la conducción de calor representa un estado no estacionaliio o transiente de transferencia de calor cuando la temperatura varía con la posición y con el tiempo (Me Adams, 1964 citado por MUÑOZ (2002). b. Convección la convección es transferencia de calor como resultado de una transferencia de masa, que puede ser natural o forzada CY'/ILSON y BUFFA, 2003). Al ex!istir una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento fluido, este transfiere calor de una parte del fluido a otra. Es convección natural, cuando se calienta un líquido o un gas, su densidad (m/v) suele disminuir. Si el líquido o el gas se encuentran en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido mas frío y más denso desciende, este movimiento, es debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido. /

24 10 La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos (DIAZ, 2006). La medición de conductividades térmicas de gases y líquidos se refiere al uso frecuente de flujos de calor hacia abajo para evitar la transferencia por convección (Me CABE et al., 1991; IBARZ et al., 2000) debido al movimiento de masa causado por diferencia de densidad. c. Radiación Todo cuerpo a una temperatura absoluta finita emite radiación electromagnética. Esta radiación, cuando está en el rango de longitud de onda comprendido entre los 0,2 y los 100 f.lm se denomina térmica. Cualitativamente puede explicarse su origen a variaciones en los estados electrónico, vibracional y rotacional de átomos y moléculas. Conforma solo una pequeña parte de todo el espectro de radiación e incluye parte de la radiación ultravioleta, la radiación vis'ible (0,35 a 0,78 J.lffi) y parte del infrarrojo (BETANCOURT, 2003). El paso de un estado energético a otro lleva asociado una absorción o emisión de calor; un cuerpo absorbe y emite energía radiante en todas las direcciones (Me CABE et al., 1991).

25 11 ALLEN y MOSCA, (2006), manifiestan que todos los cuerpos emiten y absorben radiación electromagnética. Cuando un cuerpo está en equilibrio térmico con su medio, emite y absorbe energía al mismo ritmo. La energía térmica irradiada por un cuerpo por unidad de tiempo es proporcional al área del cuerpo y a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. Este resultado, obtenido empíricamente por Josef Stefan en 1879 y deducido teóricamente por Ludwing Boltzmann unos cinco años después, se denomina ley de Stefan -Boltzmann y se expresa en la forma:. :; = e aat (2) Pt : Potencia radiada en vatios. A: Área (m) e: Emisividad del cuerpo. u: Constante universal Stefan -Boltzmann cuyo valor es 5,6703x 10-a W/m 2.K 4. T: Temperatura absoluta. En la transmisión de calor por radiación tiene mucha importancia el nivel de temperatura y nula importancia el gradiente de la misma. En la radiación, la transmisión de energía se efectúa mediante ondas electromagnéticas. Estas se transmiten mejor en el vació que en un medio material, lo que diferencia claramente a la radiación de los otros dos mecanismos de transmis.ión de calor.

26 12 Cuando la radiación electromagnética llega a una superficie de un cuerpo material, esta radiación puede ser: Absorbida, calentándose el cuerpo o provocando reacciones fotoquímicas (función clorófililica como almacenamiento de energía solar) Reflejada, devolviéndose al medio ambiente en la misma forma Transmitida, atravesando el cuerpo sin alterarse. Sólo la fracción absorbida se transforma en energía interna, bien aumentando la temperatura o bien provocando reacciones fotoquímicas (ESPULGAS y CHAMARRO, 2005). 2. Transferencia de calor en estado no estacionario. En la mayoría de los problemas que se presentan en la práctica de ingeniería, se ha supuesto que la temperatura de cualquier punto del sólido permanezca constante con el tiempo. Se supone así una transferencia de calor en estado estacionario. Sin embargo, en la realidad en el flujo de calor desde un medio hacia una pared sólida y a través de ésta, se presentan casos en que la temperatura dentro del sólido, además de variar con la posición puede sufrir variaciones

27 13 también con el tiempo. Tal es el caso de los procesos de congelación y descongelación, en los que es deseable conocer el tiempo necesario para obtener cierta temperatura en un punto determinado de un sólido; o bien, se desea calcular la temperatura de dicho punto al cabo de cierto tiempo. Para poder calcular estos tiempos o temperaturas debe tenerse presente que el proceso se desarrolla en régimen no estacionario (Me Adams, 1964; lbarz et al., 1999 citado por MUÑOZ, 2002). Las técnicas empleadas en estos métodos son menos complicadas que en los métodos de estado estacionario. Visto que la mayoría de los materiales de alimentos sujetos a procesamientos térmicos contienen ciertas cantidades de humedad, el problema de la migración de humedad es presentada cuando es usado un método de estado estacionario. Por tanto los métodos de transferencia de calor en estado transiente parecen ser lo más apropiado para el caso de los alimentos. 3. Flujo de calor en estado no estacionario Antes de que un producto tratado térmicamente alcance condiciones de equilibrio, debe transcurrir un intervalo de tiempo en que la temperatura cambia con la posición y el tiempo, en un proceso conocido como transferencia de calor transiente. Este proceso adquiere especial importancia por la cantidad de procesos asociados al calentamiento y enfriamiento en la industria alimentaría.

28 14 La transferencia de calor en estado transiente es de vital importancia en el proceso de desactivación enzimática, así como en la degradación de factores de calidad, asociados al efecto de la temperatura sobre los componentes biológicos involucrados, durante el período de calentamiento así como durante el enfriamiento (Stumbo, 1965; Luna et al., 1986; Garrote et al., 1987; Halpin y Lee, 1987 citado por GALLARDO, 2004). De esta manera, el equipo utilizado de forma general en el régimen no estacionario de transferencia de calor consiste en un baño de agua con calefacción o enfriamiento y preferentemente con agitación, en el cual se sumerge un cilindro infinito, aislado en sus extremos con tapas de teflón o de goma, que contiene la muestra por analizar (Poulsen, 1982; Jimenez y Kasahara, 1991 citado por MUÑOZ, 2002). Dos termocuplas ubicadas en el centro y en la superficie del tubo, respectivamente, permiten seguir la variación de temperatura con el tiempo, cuando se somete el cilindro con la muestra a calentamiento a razón constante, desde una condición de equilibrio hasta una temperatura deseada (Jiménez y Kasahara, 1991 citado por MUÑOZ, 2002). La conducción de calor en estado no estacionario es la situación más ampliamente encontrada, la cual involucra la acumulación o pérdida de calor dentro del cuerpo y con ello la distribución de la temperatura

29 15 cambia con el tiempo. La ecuación diferencial básica, en coordenadas cartesianas, que gobierna la transferencia de calor en cuerpos isotrópicos corresponde a la ecuación de difusión de calor: ~=::A!(:)+ ~(!:J+ ~(:)]+q... (3) Donde: A.: Coeficiente de la conductividad térmica (W/m.K). p: Densidad (g/cm 3 ). Cp: Calor específico (J/Kg.K). q: Densidad de flujo de calor (W/m 2 ). T: Temperatura (OC). t: Tiempo (s). x, y, z: Posiciones. La ecuación puede ser simplificada suponiendo que la conductividad térmica A. es independiente de la temperatura. Para la transferencia de calor en una sola dirección, la ecuación (3) se reduce a: ~.ZT B 1 ó.t --=-+--- (4) M 2.íL a ó.t Donde: B: Calor generado por las fuentes internas. A.: Coeficiente de la conductividad térmica (W/mK). a: Difusividad térmica (m 2 /s).

30 16 T: Temperatura ( C). t : Tiempo (s). x : Dirección del flujo de calor. La solución de esta ecuación proporciona información sobre la distribución de la temperatura T(x, y, z) en función del tiempo. Esta expresión describe también una condición física importante, que es la conservac1on., d e 1 a energ1a., El t' ermmo. -~ (~T) -, por ejemp. 1 o, se Ax ~X relaciona con el flujo neto de calor por conducción en el volumen de control para la dirección de la coordenada x. Para obtener la solución, las condiciones límites y condiciones iniciales deben ser formuladas, preferiblemente de una forma en que se simplifiquen las mediciones y cálculos. Las condiciones límites describen el flujo de calor en la superficie del cuerpo y son simplificadas si la temperatura de la superficie se iguala instantáneamente a la temperatura del medio de calentamiento o enfriamiento. Estas condiciones se pueden omitir si se encuentra en contacto íntimo con una placa metálica. Las condiciones iniciales describen la distribución de la temperatura en el cuerpo cuando el experimento ha comenzado, y son más simples cuando la temperatura es igual a lo largo del cuerpo. Varias son las técnicas matemáticas, las cuales pueden ser usadas para resolver la ecuación diferencial de conducción de calor para los tres cuerpos "elementales": lámina infinita, cilindro infinito y esfera. Existen soluciones gráficas que

31 17 están dadas, por ejemplo, por las cartas de Gurney-Lurie. Una de las ecuaciones más ampliamente usadas dando relación entre la temperatura, tiempo., difusividad térmica y geometría de los cuerpos es la desarrollada por Ball y Olson (Drusas y Saravacos, 1985, citado por MUÑOZ, 2002): T=fiogj[~~; ]... (5) Donde: T m: Temperatura del medio externo. T 0 : Temperatura inicial en el centro. T: Temperatura del centro en el tiempo t. j : Funciones Bessel. La ecuación antes descrita está referida a la función de primera clase de Bessel (Nuñez, et al citado por COARICONA, 2008). Y=2i,;;y~~)exp(-p;;xFoL... (6) Donde: Y = ; ~ 1'_; : Temperatura adimensional. O a ~ =.! : Radio adimensional. R X Fo = 2 1 R la : Tiempo adimensional.

32 18 J 0, J 1 : Funciones Bessel de orden indicado por el subíndice. Pn : Raíces de la ecuación. a : Difusividad térmica (m 2 /s). T: Temperatura ( C). t : r : Tiempo (s). Dimensión radial (m). R: Radio del cilindro (m). Donde para un cilindro infinito, la transferencia de calor se realiza en forma radial, la relación (r Ir max) =O, con lo cual se utilizan los valores dados en el Cuadro 2. Cuadro 2. Valores de las variables P n y J 1 (p n ) Valores para de Pn J 0 {pn)=o J (pn) PI 2,4048 0,5191 p2 5,5201-0,3404 p3 8,6537 0,2715 p4 11,7915-0,2324 Ps 14,9309 0,2065 J 0, J 1 = Funciones Bessel de orden indicado por el subíndice; fln =Ralees de la ecuación. Fuente: Loncin, (1991), citado por MUÑOZ, (2002).

33 19 Entonces la resolución con los valores del Cuadro 2, para un cilindro infinito se describe con la siguiente ecuación (7): 11T = 1. 6 e-5,78fo -l,0 6 e-30,47fo _ O,SSe-74,9Fo _ 0, 73 e-139fo +.. f1tmax Cuando Fo (número de Fourier) es superior aproximadamente a O, 1, solamente es importante el primer término de la serie, de forma que se pueden despreciar los demás términos (Me CABE et al., 1991). Entonces reordenando de otra manera puede ser escrita como: t = 0,398 ~ log(t,6 ~: ~ ~)... (8) Donde: T m: Temperatura constante del medio externo ( C). T 0 : Temperatura inicial en el centro (OC). T: Temperatura del centro en el tiempo t { C). r: Radio interno del cilindro (m). t: Tiempo (s). La geometría utmzada para los cuerpos del equipo de medición involucra generalmente a la esfera y al cilindro infinito, siendo éstos entre las formas más simples para operar debido a que se puede controlar más fácilmente la transferencia de calor del baño a estos cuerpos, que en el caso de una plancha infinita. Escogiendo una gran

34 20 longitud con respecto al radio del cilindro (una longitud mayor a seis veces el radio) y aislando los extremos del cilindro se logra una buena aproximación del cilindro infinito. Un aparato similar fue desarrollado por Dickerson en 1965 (MUÑOZ, 2002). C. PROPIEDADES TERMOFÍSICAS GALLARDO (2004), menciona que para resolver el problema de la transferencia de calor es necesario conocer las propiedades termofísicas de los alimentos que definen apropiadamente el comportamiento térmico del alimento. Dado que ellas gobiernan los cambios de temperatura en procesos que involucran la transferencia 9e calor, procesos tales como, calentamiento, enfriamiento, secado y congelamiento (Jiménez y Kasahara, 1991; Peleg, 1983; Singh y Heldman 1998, citado por MUÑOZ, 2002). Junto con otras características físicas como la densidad, viscosidad, forma y tamaño, ellos son de gran importancia en el diseño de equipos y perfiles de proceso. Se incluyen aquí el calor específico, conductividad térmica, difusividad térmica, emisividad y conductancia de superficie (Peleg, 1983 citado por MUÑOZ, 2002). Juegan un papel importante en el diseño y análisis de los procesos de alimentos y de los equipos de procesamiento (Singh y Heldman, 1~93, citado por GALLARDO, 2004).

35 21 En situaciones de transferencia de calor en estado transiente, la temperatura cambia con el tiempo y también las propiedades antes mencionadas (Singh y Heldman, 1993, citado por GALLARDO, 2004). Debe considerarse que en el estudio de la transferencia de calor en estado transiente es de interés conocer el valor de las propiedades termofísicas, y en la simulación de los fenómenos de transporte, transferencia de calor, los modelos propuestos han llegado a ser muy útiles. Estas propiedades, tales como la conductividad térmica (,\) el calor específico, (Cp) y la difusividad térmica (a), están definidas por la relación: íl a--- r- Cpp (9) Donde: a: Difusividad térmica (m 2 /s). A.: Coeficiente de la conductividad térmica (W/m.K). Cp: Calor específico (J/Kg.K). p: Densidad (g/cm 3 ). Donde pes la densidad, puede ser determinada por dos vías: (1) por medición directa o

36 22 (2) determinando la composición del alimento y usando una ecuación de predicción y expresando las propiedades térmicas en función de la composición proximal. Este último es usualmente factible sólo para materiales con un máximo de 3 componentes dominantes (Nesvadba, 1982, citado por MUÑOZ, 2002). La lenta penetración de calor durante el calentamiento o enfriamiento de pastas puede causar cambios indeseables en la calidad, particularmente si el producto es calentado o enfriado en grandes recipientes. Por consiguiente es importante que la conductividad térmica o la difusividad térmica de estos productos sea conocida con razonable exactitud (Drusas y Saravacos, 1985, citado por MUÑOZ, 2002). En la literatura se encuentran pocos datos de difusividad térmica de alimentos, encontrándose la determinación de estas propiedades en pastas de tomate, donde a 35 8rix Se obtuvo una difusividad térmica de 1,42 X 10-7 m 2 /s (Drusas Y Saravacos, 1985 citado por MUÑOZ, 2002). Se han realizado también estudios en pastas de pescado con una humedad de 82 %, encontrando un valor de difusividad térmica de 1,42 x 1 o- 7 m 2 /s (Jiménez Y Kasahara, 1991 citado por MUÑOZ, 2002). Ambas investigaciones fueron realizadas con metodologías que involucran la transferencia de calor en estado no estacionario.

37 23 La conductividad y la difusividad térmica son afectadas tanto por la composición y la densidad del alimento, como por la temperatura, mientras que el calor específico es afectado principalmente por la composición y la temperatura. Por esto es generalmente más difícil determinar la conductividad o la difusividad térmica que el calor específico (Choi y Okos, 1986, citado por MUÑOZ, 2002). 1. Conductividad térmica. La conductividad térmica es una propiedad característica de cada material, su valor puede depender de la temperatura y de una serie de factores tales como la densidad, composición, porosidad, contenido de humedad, diámetro de fibra, tamaño de poros, estructura celular, otros factores que también afectan la conductividad térmica son la presión y la temperatura. Aquellos materiales que tienen baja conductividad térmica pueden ser utilizados como aislantes (Earle R.L.1988, citado por CASTILLO Y ROJAS, 2005). La conductividad térmica de un producto, es una medida de la velocidad con la que el calor se transmite a través de un espesor de unidad de ese material cuando existe un gradiente de temperatura y está expresada en W /m K (S'INGH y HEDLMAN, 1998).

38 24 Los alimentos siendo de origen biológico, están sujetos a alta variabilidad en su composición y estructura, por lo que los valores de conductividad térmica no se mantienen siempre constantes, sin embargo son malos conductores por lo que los procesos de transferencia de calor en donde la conducción predomina, éstos son generalmente lentos (Earle R.L.1988, citado por CASTILLO Y ROJAS, 2005) La conductividad térmica de alimentos con un alto contenido de humedad tiene valores cercanos al de la conductividad térmica del agua (Singh y Heldman, 1993 citado por GALLARDO, 2004). Sin embargo la conversión de agua a hielo incrementa la conductividad térmica aproximadamente cuatro veces (Lewis M.J, 1993 citado por CASTILLO Y ROJAS, 2005) La conductividad térmica de la grasa es más baja que la del agua, al igual que la conductividad térmica del aire; altos niveles de grasa o aire atrapado disminuiría consecuentemente la conductividad térmica de un alimento. Esto tiene un gran impacto en las tasas de calentamiento y enfriamiento, como también en la eficiencia de los procesos. La conductividad térmica de líquidos puede incrementarse con la presión, pero decrece con un incremento de la concentración de solutos (Peleg, 1983, citado por MUÑOZ, 2002).

39 25 Los métodos para la determinación de la conductividad térmica de materiales biológicos pueden ser divididos en dos grandes categorías: una que requiere de la transferencia de calor en estado estacionario, y aquellos donde predomina la transferencia de calor en estado no estacionario. Estos métodos pueden ser absolutos o comparativos. Uno de los métodos característicos de la transferencia de calor en estado estacionario corresponde al método de placas aisladas calentadas, Guarded Hot Plate. Este método se basa en la conducción del flujo de calor a través de dos placas, una placa caliente, donde se ajusta la fuente de calor (para este caso una resistencia eléctrica) y una placa fría. Las placas se colocan en ambos 'lados de la muestra, para lo cual el flujo de calor que sale de la fuente de calor (placa caliente), atraviese la muestra que tiene un espesor conocido y continúa hacia la placa fría, donde a través de termocuplas se registra la variación de temperatura que experimenta esta placa en función del tiempo. En el método de estado estacionario, la conductividad térmica (A.) de una muestra de. espesor conocido (L\x) puede ser calculada a partir de la medición de la densidad de flujo de calor (Q), si el gradiente de temperatura (8T/L\x) es conocido: en W/m 2 (Ziegler Y Rizvi, 1985, citado por MUÑOZ, 2002). Q = A(~:) (10)

40 26 Donde: Q : Flujo de calor rn). A. : Coeficiente de la conductividad térmica (W/mK). T : Temperatura ( C). x : Posición. Modelos matemáticos han sido desarrollados por muchos investigadores para predecir las propiedades térmicas de alimentos (Choi y Okos, 1986, citado por MUÑOZ, 2002), sin embargo, su aplicación se limita para algún rango de temperatura y composición de los alimentos. Cuando las propiedades térmicas son necesitadas para varias condiciones de procesos, el camino más eficiente y práctico es obtener éstas por modelos experimentales basados en las condiciones de proceso. 2. Difusividad térmica. Esta propiedad es una medida de la cantidad de calor difundida a través de un material en calentamiento o enfriamiento en un tiempo determinado (Jiménez Y Kasahara.1991, citado por CASTILLO Y ROJAS, 2005). Otros autores la definen como la velocidad de propagación de una onda térmica en un material, es decir la relación entre la habilidad del material para conducir calor con relación a la habilidad de almacenar calor. También como el cociente de la

41 27 conductividad térmica por el producto de la densidad y el calor específico, siendo sus unidades (m 2 /s) (MOHSENIN, 1980). En términos físicos la difusividad térmica da una medida de la rapidez de cambio de temperatura cuando hay calentamiento o enfriamiento. Cuando la transferencia de calor ocurre por conducción más que por convección, la difusividad térmica resulta importante. La difusividad térmica está relacionada con la conductividad térmica, densidad y calor específico del producto y determinan la tasa de propagación de calor a través del alimento (MOHSENIN, 1980; FELLOWS, 1988). Los valores de la difusividad térmica para alimentos se encuentran en el rango de 1 a 2 x1 o- 7 m 2 /s y es directamente proporcional a la temperatura (Peleg, 1983 citado por MUI':IOZ 2002). La difusividad térmica esta afectada por el contenido de agua y la temperatura así como por la composición; ya que en muchos procesos, el contenido de agua puede cambiar considerablemente, se puede esperar una variabilidad en el valor numérico de esta propiedad. Además, muchos productos no son homogéneos y la difusividad térmica puede variar de un lugar a otro en el mismo producto (Singh, 1982 citado por GALLARDO, 2004). Los alimentos que tienen alta difusividad indica que estos son mas aptos para transmitir energía por conducción que para almacenarlo, es decir pueden ser calentados o

42 28 enfriados rápidamente a diferencia de aquellos materiales que tienen baja difusividad que responden lentamente (CASTILLO Y ROJAS, 2005). Según su importancia y necesidad, diferentes autores han determinado la difusividad térmica en algunos alimentos, los cuales pueden orientar a un rango para la difusividad térmica en la pulpa de Noni, los valores encontrados se presenta en el Cuadro 3. Cuadro 3. Difusividad térmica de algunos frutos y vegetales Frutos Humedad(%) «(x 10" 7 m 2 /s) Manzana 86,8 1,30 Melón 93,7 1,59 Sandía 92,6 1,37 Papaya 89.,5 1.,33 Tomate 94,9 1,50 Lima 90,1 1,32 Ciruela 88,7 1,49 Plátano 75,2 1,38 Durazno 87,4 1,57 Agua 100 1,48 Fresa 91,8 1,47 Fuente: AL VARADO y AGUILERA, (2001).

43 29 3. Calor específico. Según definición, se refiere al calor específico como la cantidad de energía requerida para aumentar en un grado la temperatura de una unidad de masa (MOHSENIN, 1980). En el proceso de calentamiento y enfriamiento no estacionario sin cambio de fase, el calor específico de un material estable, establece la capacidad de absorber o remover calor, según sea el caso (Schneider, 1957 citado por GALLARDO, 2004). El calor específico depende de la composición del alimento, u contenido de humedad, temperatura y presión. Sin embargo, en muchas aplicaciones en procesamiento de alimentos, normalmente se. considera que esta propiedad permanece constante en el intervalo de temperatura de trabajo (Singh y Heldman, 1993 citado por GALLARDO, 2004) El calor especifico es la única propiedad para estimar la cantidad de energía requerida para cambiar la temperatura de un producto alimenticio y es definido, como la cantidad de calor ganado o perdido por unidad de masa de producto para lograr el cambio deseado en temperatura, sin un cambio de fase. Si el calentamiento se produce manteniendo constante el volumen de la sustancia o su presión, se habla de calor especifico a volumen constante o presión constante estos son llamados "calores específicos principales".

44 30 'En los alimentos, es una propiedad difícil de cuantificar, depende en su mayoría de la cantidad de agua presente y por el estado físico del agua, por lo que se calcula el calor especifico de una alimento a partir de su composición. En el cuadro 4 se indican los calores específicos en Kj/Kg K, obtenidos experimentalmente, de diversos alimentos {CASTILLO Y ROJAS, 2005). Cuadro 4. Calores específicos de algunos zumos de Frutas Producto T( C) Calor especifico Zumo de frambuesa Zumo de fresa Zumo de naranja Zumo de naranja Zumo de manzana Zumo de cereza ;H=89% experimental (Kj/Kg K) 3,89 3,98 3,822 3,89 3,85 3,85 Fuente: George D. Hayes, (1992) citado por CASTILLO y ROJAS, (2005). En términos termodinámicos, el calor específico a presión constante es definido como una función de Energía Libre de Gibbs (G), según la Ecuación {14). Cp =(:~)p... (14) Donde: e P : Calor especifico del material {J/kg oc o J/kg K). ag : Variación de energía o entalpía (J).

45 31 ar : Variación de temperatura ( C). Experimentalmente, el calor específico ha sido frecuentemente medido a través de método de combinación del calorímetro adiabático o del calorímetro diferencial de barrido (DSC), (Santos, 2004 citado por COARICONA, 2008).

46 111. MATERIALES Y MÉTODOS A. LUGAR DE EJECUCIÓN El experimento se realizó en la Planta piloto y en los laboratorios de: Análisis de Alimentos, Ingeniería de Alimentos y Nutrición Animal de la Universidad Nacional Agraria de La Selva, ubicada en la ciudad de Tingo María; provincia de Leoncio Prado, departamento de Huanuco, región Andrés Avelino Cáceres; ubicada a 660 msnm, con una humedad relativa de 84% y una temperatura promedio anual de 24 C, en el periodo comprendido Junio y Agosto del año B. MATERIA PRIMA El fruto del Noni (Morinda citrifolia, L), fue obtenido de un lote de cultivo del noni ubicado de la zona de Aguaytía, la cantidad necesaria para las pruebas, se recepcionó y almacenó descartando las dañadas, las verdes y sobremaduras. Se colocó en bolsas de tkg para posteriormente realizar el proceso de pulpeado. Soluciones de sacarosa de 60 y 70 8x.

47 33 C. EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS. 1. Equipos. Balanza analítica electrónica OHAUS, modelo AP210s serial number , Sensibilidad g, EEUU. Bomba de vacío, tipo pv (EE.UU). Computadora instalada con programa de "DATA TRACE" FOR WINDOWS DATATREeE micropack serial number M3T12677, model 7500T1, rango -20 To +140 DEGREES e, DATATREeE micropack serial number M3T11776, part number , model 7500T2, rango -20 To +140 DEGREES e, USA. Difusor térmico con 1 motor de 220 voltios marca Sankey (adaptada a 60 rpm) con una paleta mecánica (agitador) y resistencia de 3000 watts a 220 voltios. Estufa tipo LP 201/AL con temperatura hasta 200. Equipo micro kjeldahl para la determinación de proteínas. Equipo Soxhlet para la determinación de grasa. Equipo completo para la determinación de fibra. Equipo de titulación para medir la acidez (bu reta autoenrrasable de 1 O ml), marca de bureta; pipetas., marca MSARIENFLED, tolerancia O, 1 ml volumen 1 Oml, made in Germany. Picnometro o matraz aforado de 100MI clase A PIREX. Potenciómetro, marca SCHOTT, modelo eg840, digital, rango de ph O

48 34-14, made in USA. Pulpeadora o majador marca KAMPLEX tipo Ep-9 con juego de tamices; made in Hungría; cámara congeladora, marca OLIVEROS. Refractómetro de mesa, marca QUIMUS: graduado de 0% a 100% de sacarosa, made un Brasil. Refrigeradora marca electrolux modelo Firgidaire Frost free, Canadá. Sensores térmicos "DATA TRACE" (con dos sondas). 2. Materiales. Agua destilada. Bandejas de acero inoxidable. Cuchillos de acero inoxidable. Cilindros de acero inoxidable de dimensiones, longitud: 200 mm por diámetro: 30,10 mm. Tamices Bolsas de polietileno. Mesa de acero inoxidable. Crisol. Lunas de reloj. Termómetro de mercurio Brannan, rango -20 C a 110 C, precisión ± 1 C. Material aislante (teflón, corcho, cinta aislante). Matraz marca Schott de 500, 1000 ml

49 35 Papel tisú. Pinza de metal. Probeta marca Kimax de 100, 200, 300, 400, 500 m l. Pipeta marca Schott de 0,5; 5;10 ml. Tapones de jebe para los extremos del cilindro. Vasos de precipitación marca Boeco de 100, 200, 300, 400, 500, 1000 ml; campana de vidrio marca csn-cimax (desecador). Vasos de precipitado, marca MARIENFELD, volumen de 100, 250, 400,500 ml c/u, made in Germany. Soporte de fierro para el tubo de acero. 3. Reactivos. Hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 N, marca RIEDEL DE HAEN; indicador de fenoltaleina 1%; buffer acetato de sodio 0.1 M ph 4.5, marca RIEDEL DE HAEN; buffer acetato de sodio 1M ph 5, marca RIEDEL DE HAEN. Acido sulfúrico, colorante 2-6 diclorofenolindofenol. D. MÉTODOS DE ANÁLISIS 1. Características biométricas del Noni. La medición física y biométrica, se realizó en los frutos de Noni, utilizándose un micrómetro, midiendo el diámetro, longitud promedio y el peso promedio.

50 36 2. Características químico proximales del Noni. Determinación de humedad: método (AOAC 1984). Proteína (Nx6, 25), (AOAC 1997). Grasa, método descrito por (AOAC, 1997). Determinación de cenizas, según A. O. A. C. (1995), N 923,03. Determinación de fibra, según A. O. A. C. (1997), N 920,86. Densidad, método de volumen, según la metodología descrita por LIDE, (1998). 3. Características fisicoquímicas del Noni. Determinación del ph: método (AOAC, 1997). Determinación de sólidos solubles: método C (AOAC, 1995). Acidez titulable: método (AOAC, 1997). Determinación de fndice de madurez, indicado por BLEINROTH, (1993) Determinación de sólidos totales, según la metodología descrita por PEARSON, (1976). Determinación de Vitamina C, según la metodología descrita por PEARSON, (1976). Determinación de Azúcares reductores, Según la metodología descrita por MAIER, (1981).

51 37 4. Determinación de la difusividad térmica. La difusividad térmica se determinó con el método de transferencia de calor en estado no estacionario, método desarrollado por Dickerson (1965) y modificado por Poulsen (1982). E. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL. 1. Caracterización del fruto del Noni a. Características biométricas del Noni. b. Caracterización químico proximal del Noni. c. Caracterización fisicoquímica del Noni. 2. Preparación de la muestra de pulpa de Noni. Los frutos de Noni obtenidos de un mismo lote, se seleccionaron tomando en cuenta las características físicas de la fruta en el estado maduro (cambio de color verde a amarillo opaco, olor fuerte penetrante y de consistencia acuosa) seleccionándose los frutos por el tamaño, color homogéneo y descartando la fruta dañada, se procedió al pesado y lavado de los frutos para eliminar residuos, luego se realizó un cortado para disminuir el tamaño de la fruta para posteriormente pasar al pulpeado, se tamizó hasta obtener la pulpa, se procedió al envasado en bolsas de polietileno, para ser almacenadas a temperatura de -20 C para su conservación para el tiempo que dure la ejecución de la investigación.

52 38 Para conocer las características de la materia prima con la que se estaba evaluando la difusividad se realizaron análisis de la humedad, densidad y sólidos solubles en cada muestra para cada experimento de pulpa de Noni antes de la determinación de la difusividad térmica. Las muestras de Noni almacenadas en congelación a -20 C permanecieron, previo a la determinación de humedad, densidad y sólidos solubles, a temperatura ambiente durante un tiempo aproximado de 4 horas para descongelar la muestra. El descongelamiento también se realiza previó a cada tratamiento térmico. El Diagrama de flujo para el acondicionamiento de pulpa de Noni se presenta en la figura (1 ).

Sitemap