Optimization of osmotic dehydration process of pumpkin in ternary solutions

Mediante la aplicación de la metodología de superficie de respuesta (MSR), se determinaron las condiciones óptimas para lograr una máxima pérdida de agua (WL) y reducción de peso (WR) y una mínima ganancia de sólidos (SG), contenido de humedad normalizada (NMC) y cambio de color (CC) de la deshidratación osmótica (DO) de calabacita (Cucurbita Moschata) en soluciones ternarias (agua/sacarosa/cloruro de sodio) realizada en 32 ejecuciones (n), establecidas por un diseño de composición Central 23 que evaluó los efectos de los factores: concentración de sacarosa (40, 50 y 60 ºBrix), concentración de cloruro de sodio (3, 6 y 9 g/100g) y tiempo de ensayo (1, 2 y 3 h). El modelo propuesto tuvo una buena correlación con los datos experimentales (p>0.05). Las condiciones óptimas obtenidas para el proceso de deshidratación osmótica fueron: 60º Brix + 6.39%, concentraciones de sacarosa y sal respectivamente, y un tiempo de proceso de 2 h y 24 min.By applying the methodology of response surface analysis (RSM) optimum conditions were determined for maximum WL (water loss) and WR (weight reduction), and minimal SG (solute gain), NMC (normalized moisture content) and change of color (CC) for the osmotic dehydration (OD) of pumpkin (Cucurbita Moschata) in ternary solutions (water/sucrose/sodium chloride) carried out in 32 executions (n) by application of a Face-Centered Central Composite Design (CCF) that evaluated the effect of experimental factors: sucrose concentration (40, 50 and 60 ºBrix), sodium chloride concentration (3, 6 and 9 g/100g) and length of test (1, 2 and 3 h). The proposed model gave a good correlation of the experimental data (p>0.05). Optimal conditions for the OD process were: 60º Brix + 6.39%, concentrations of sucrose and salt, respectively, and 2 h, 24 min. treatment time.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Modelado de la transferencia de calor y variación de índices de calidad en mermeladas durante el proceso de pasteurización

Para asegurar la inocuidad microbiológica en la producción de alimentos envasados es necesario conocer la dinámica del calentamiento del punto más frío de éstos durante su tratamiento térmico. Si dicho tratamiento es excesivo, el alimento pierde valor nutritivo y puede adquirir características indeseables en su aroma, textura y color. En caso contrario, se pueden desarrollar microorganismos patógenos poniendo en riesgo la salud del consumidor. Para tal fin la simulación numérica resulta ser una valiosa herramienta, la cual permite determinar la distribución y evolución de las temperaturas en el producto, minimizando los procedimientos experimentales, reduciendo los costos y tiempos de desarrollo. El presente trabajo tiene por objetivos el desarrollo de un modelo de simulación que describa la transferencia de calor y la evaluación de las pérdidas de calidad durante los procesos de pasteurización y enfriamiento de mermeladas, a los fines de optimizar dicho proceso. Para esto se implementó un modelo de transferencia conductiva del calor, con temperatura externa variable, el cual fue resuelto por medio del método de elementos finitos. Para cuantificar las pérdidas en los atributos nutricionales y sensoriales, las temperaturas obtenidas por simulación fueron acopladas a un modelo cinético de variación de calidad obteniéndose así el valor de cocción volumétrico y superficial. Para validar dichos modelos de simulación se prepararon mermeladas de kiwi envasadas en frascos de diferentes volúmenes (660, 360 y 240 cm3) y se midieron las temperaturas mediante termocuplas tipo T en el centro térmico del producto durante el proceso de pasteurización y enfriamiento. A su vez las variaciones de índices calidad en el producto fueron estimadas por medio de los parámetros color y textura. Para la representación del color en el espacio tridimensional, se utilizó el sistema CIE, conformado por las coordenadas cromáticas L*, a* y b*, que fueron cuantificadas mediante la utilización de un colorímetro. Las mismas fueron empleadas para determinar el cambio total de color (ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos. Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Modelado de la transferencia de calor y variación de índices de calidad en mermeladas durante el proceso de pasteurización

Para asegurar la inocuidad microbiológica en la producción de alimentos envasados es necesario conocer la dinámica del calentamiento del punto más frío de éstos durante su tratamiento térmico. Si dicho tratamiento es excesivo, el alimento pierde valor nutritivo y puede adquirir características indeseables en su aroma, textura y color. En caso contrario, se pueden desarrollar microorganismos patógenos poniendo en riesgo la salud del consumidor. Para tal fin la simulación numérica resulta ser una valiosa herramienta, la cual permite determinar la distribución y evolución de las temperaturas en el producto, minimizando los procedimientos experimentales, reduciendo los costos y tiempos de desarrollo. El presente trabajo tiene por objetivos el desarrollo de un modelo de simulación que describa la transferencia de calor y la evaluación de las pérdidas de calidad durante los procesos de pasteurización y enfriamiento de mermeladas, a los fines de optimizar dicho proceso. Para esto se implementó un modelo de transferencia conductiva del calor, con temperatura externa variable, el cual fue resuelto por medio del método de elementos finitos. Para cuantificar las pérdidas en los atributos nutricionales y sensoriales, las temperaturas obtenidas por simulación fueron acopladas a un modelo cinético de variación de calidad obteniéndose así el valor de cocción volumétrico y superficial. Para validar dichos modelos de simulación se prepararon mermeladas de kiwi envasadas en frascos de diferentes volúmenes (660, 360 y 240 cm3) y se midieron las temperaturas mediante termocuplas tipo T en el centro térmico del producto durante el proceso de pasteurización y enfriamiento. A su vez las variaciones de índices calidad en el producto fueron estimadas por medio de los parámetros color y textura. Para la representación del color en el espacio tridimensional, se utilizó el sistema CIE, conformado por las coordenadas cromáticas L*, a* y b*, que fueron cuantificadas mediante la utilización de un colorímetro. Las mismas fueron empleadas para determinar el cambio total de color (ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos. Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Kinetics of colour and texture changes of beef during storage

The influence of the packaging films, aerobic and vacuum conditions, and refrigeration storage temperature (0, 4 and 10 °C) on colour and texture of raw meat were studied during a 2-week storage period in order to analyze kinetics of colour and texture changes. The rate of redness decrease was most noticeable at the highest storage temperature and aerobic conditions and these changes were well described by the first-order reaction. Texture parameter reflected a progressive softening during storage for both films. Decrease on shear force of raw beef during storage followed a first-order kinetic model. Temperature dependence of colour and texture change was adequately modelled with the Arrhenius equation.Facultad de Ciencias VeterinariasFacultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Evaluation of physicochemical and sensory attributes in marmalades prepared from osmotically dehydrated Kiwifruit

El efecto del agregado de calcio en mermeladas elaboradas a partir de kiwis deshidratados osmóticamente fue determinado mediante la evaluación de atributos fisicoquímicos y organolépticos. La deshidratación osmótica (DO), empleada como etapa previa a la cocción de mermeladas, permite usar tiempos menores durante la concentración por evaporación, evitando el daño térmico severo y asegura un producto con un contenido mínimo de fruta del 40% y un contenido de sólidos solubles finales de 65ºBrix. En una primera etapa, se prepararon las soluciones empleando como agentes deshidratantes: sacarosa (de grado comercial) y una mezcla de xilitol (edulcorante no nutritivo) – jmaf (jarabe de maíz de alta fructosa) y se adicionaron distintas sales de Ca2+: gluconato de calcio, cloruro de calcio e hidróxido de calcio de grado alimenticio en dos niveles de concentración: 1 y 2% (p/p). Los kiwis fueron deshidratados durante 4 horas para alcanzar la máxima impregnación con calcio y posteriormente se los utilizó para la elaboración de mermelada. En el presente trabajo se evaluó la influencia de las sales presentes en las mermeladas, mediante la determinación de los parámetros: color, textura y propiedades fisicoquímicas (pH, contenido de humedad, aw y sólidos solubles). El análisis colorimétrico indica que el agregado de hidróxido de calcio modificó significativamente los parámetros L*, a* y b*. El incremento observado respecto del control fue de 13%, 51% y 43%, respectivamente. El análisis de textura indica que la adición de calcio provoca cambios significativos en los parámetros de fluencia: firmeza, elasticidad, consistencia y cohesividad tanto respecto de las mermeladas elaboradas con frutas DO como con respecto de la mermelada tradicional. La evaluación de los parámetros físico-químicos muestra que la presencia de calcio en los dos niveles ensayados no provoca una variación significativa respecto de las mermeladas obtenidas a partir de DO. En conclusión, la adición de calcio mediante gluconato y cloruro de calcio no modifica el color original del producto final, en cambio debería desestimarse la utilización de hidróxido de calcio como fuente de este mineral. Por otro lado, tomando en cuenta los resultados de textura, se puede inferir que la incorporación de cloruro de calcio en los dos niveles estudiados produce un producto de mayor firmeza y consistencia.The effect of calcium addition in kiwi jam made from osmodehydrated fruits (OD) was determined. The osmotic dehydration, used as a previous stage to cooking process of jam, allows reducing time process during concentration. Thus, serious thermal damage is avoided and a product with a minimum fruit content of 40% and a final soluble solid content of 65º Brix is assured. Two basic 69 ºBrix dehydration agents were prepared: one of sucrose (commercial grade) and another of xilitol (low nutritive sweeteners) and high fructose corn syrup mixture. Different salts of calcium: calcium gluconate; calcium clorure and hydroxide of calcium were added to both in two levels of concentration: 1 y 2% (w/w). Kiwis were dehydrated during 4 hours to reach the maximum Ca2+ impregnation and then used to prepare jams. In this work, the influence of calcium salts present in kiwi marmalade was evaluated. The physicochemical (pH, moisture content, aw and soluble solid content) and organoleptic properties (color and mechanical properties) were analyzed. Colorimetric measurement indicated that the addition of hydroxide of calcium changed significantly the colour parameters L*, a* and b*. The increase observed as regards the control sample was: 13%, 51% and 43%, respectively. The measurement of mechanical properties indicated that the addition of calcium induced to significant changes on parameters as consistency, hardness, elasticity and cohesiveness with respect to marmalade made with osmodehydrated fruits without Ca2+ and to jam prepared in the traditional way. The evaluation of physicochemical properties suggested that the addition of calcium did not produce appreciable changes respect to control sample. In conclusion, the addition of calcium gluconate and clorure induced no differences in the original colour of the final product, however it is not recommended the utilization of hydroxide of calcium. On the order hand, the results of texture parameters showed that incorporation of calcium clorure in both concentration levels, produced marmalade with greater consistency and hardness than the traditional made jam.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Quality parameters assessment in kiwi jam during pasteurization. Modelling and optimization of the thermal process

This work focuses on the optimization of the pasteurization process in kiwi jams, considering the influence of the containers size on the quality parameters through experimental measurements and kinetic models. A numerical finite element model was developed with the purpose of simulating the energy transfer during the retort thermal processing of the product. The temperatures predicted by the simulations were successfully validated against experimental data (average relative differences < 5%). These temperatures were incorporated into the kinetic model that described the quality variations which corresponded well with the texture and colour variations experimentally measured. As a result the validated numerical model was used to design and evaluate equivalent thermal processes which allowed determine optimal operating conditions. These results could contribute to the optimization of thermal processing of kiwi jam in order to minimize quality losses, such as texture, colour and nutritional value.Fil: Lespinard, Alejandro Rafael. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Bambicha, Ruth Rosana del Valle. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Mascheroni, Rodolfo Horacio. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentin

Kinetics of colour and texture changes of beef during storage

The influence of the packaging films, aerobic and vacuum conditions, and refrigeration storage temperature (0, 4 and 10 °C) on colour and texture of raw meat were studied during a 2-week storage period in order to analyze kinetics of colour and texture changes. The rate of redness decrease was most noticeable at the highest storage temperature and aerobic conditions and these changes were well described by the first-order reaction. Texture parameter reflected a progressive softening during storage for both films. Decrease on shear force of raw beef during storage followed a first-order kinetic model. Temperature dependence of colour and texture change was adequately modelled with the Arrhenius equation.Fil: Olivera, Daniela Flavia. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Bambicha, Ruth Rosana del Valle. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Laporte, Gladys Mabel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; ArgentinaFil: Coll Cárdenas, Fernanda Josefina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Mestorino, Olga Nora. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentin