Tomate deshidratado: modelado del proceso y de atributos de calidad.

Abstract

El proceso de transformación de un producto natural en un producto procesado y los atributos de calidad del producto final, son dos aspectos que están íntimamente vinculados y ambos dependen en forma directa o indirecta de las principales variables involucradas en el proceso de producción. Por lo tanto, sería posible desarrollar un modelo matemático que describa simultáneamente la evolución del proceso y de los atributos de calidad del producto mediante ecuaciones que vinculen ambos aspectos, siendo este el objetivo central de esta tesis. A este tipo de modelos que integran en su formulación las cinéticas del proceso con las cinéticas de los principales atributos de calidad del producto, los llamaremos modelos “Proceso-Calidad”. Como caso de estudio para el desarrollo de este tipo de modelos, se seleccionó la producción de tomates deshidratados mediante un proceso de deshidratación osmótica (DO) en una solución ternaria de sacarosa, cloruro de sodio y agua, seguido por secado convectivo con aire. Como atributos de calidad se seleccionaron la textura y el color de los tomates, los cuales son fundamentales para el consumidor y varían durante el proceso de elaboración. Se buscó obtener un modelo que permita simular el proceso y predecir la humedad, la actividad de agua, la textura y el color del tomate en función del tiempo y las condiciones de operación del proceso de elaboración. Para esto se definieron las condiciones y atributos del producto fresco y procesado y se realizaron ensayos en un sistema experimental que se montó para obtener los datos necesarios para establecer cuáles son los modelos que mejor lo describen y determinar los parámetros de los mismos. Se formularon distintos modelos de la cinética de cada etapa del proceso así como modelos para la cinética de evolución de la textura y del color durante la DO y el secado. Por otra parte se desarrollaron programas computacionales para la resolución (analítica o numérica) de dichos modelos y se determinaron los parámetros de cada uno por optimización de su ajuste a los datos experimentales obtenidos de los ensayos. Para la etapa de deshidratación osmótica, el modelo seleccionado como el más adecuado fue un modelo fenomenológico con contracción paulatina del tomate y controlado por la difusión de agua y solutos en el sólido, mientras que el color y la textura en esta etapa permanecen prácticamente constantes, aunque se detectó una diferencia en la textura y el color respecto al tomate fresco. Se encontró que la etapa de DO previa al secado tiene una influencia importante en la calidad del producto final seco y produce una reducción del tiempo total del proceso de producción de tomates deshidratados.