Revista
Científica UDO Agrícola Volumen 8. Número 1. Año 2008. Páginas: 118-126
Obtención de un polvo de ají dulce (Capsicum chinense)
producido mediante deshidratación por aire forzado
Production
of sweet pepper (Capsicum chinense) powder using air-forced dehydration
Aimed
GONZÁLEZ1, Aurora ESPINOZA ESTABA1, Adolfo Enrique
CAÑIZARES CHACÍN
2 y
Jesús Rafael MÉNDEZ NATERA3
1Programa de Tecnología de los Alimentos, Escuela de Zootecnia, Núcleo
Monagas, Universidad de Oriente, Avenida Universidad, Campus Los Guaritos, Maturín, 6201,
Venezuela, 2Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas del Estado
Monagas (INIA). Laboratorio de Poscosecha y 3Departamento
de Agronomía, Escuela de Ingenieria Agronómica, Núcleo Monagas. Universidad de
Oriente.
E-mails: acanizares@inia.gob.ve y
acanizares2@hotmail.com Autor
para correspondencia
|
Recibido: 15/04/2008 |
Fin
de primer arbitraje: 18/06/2008 |
Primera
revisión recibida: 19/08/2008 |
|
Fin
de segundo arbitraje: 27/09/2008 |
Segunda revisión
recibida: 03/10/2008 |
Aceptado: 25/10/2008 |
RESUMEN
Una de las variables de proceso más
importantes, en el secado por aire caliente, es la temperatura, influyendo no
solo en el tiempo de secado sino que también en las reacciones de degradación
de los componentes del alimento. En este trabajo se analizaron las condiciones
de secado para el ají dulce. Un mismo lote de ajíes, cortados simétricamente,
se secaron por aire caliente a tres temperaturas (50, 60 y 70 °C). Los
resultados obtenidos indicaron que las temperaturas de secado de 60 y 70 °C
permitieron obtener polvo mientras que a 50 °C no se logró por ser una
temperatura muy baja de secado para este producto. Las muestras de ají tuvieron
una pérdida de humedad de 90 y 91% a 60 y 70 °C, respectivamente, ambos
tratamientos presentaron valores bajos de actividad de agua de 0,3599 a 60 °C y
de
Palabras Clave: Capsicum chinense, ají dulce, deshidratación, temperatura
ABSTRACT
Temperature is one
of the most important process variables in the hot air drying, which influence
not only the drying time but also the degradation reactions of the food
components. This paper analyzed the conditions for the drying of sweet pepper.
A batch of sweet peppers, cut symmetrically, were dried by hot air at three
temperatures (50, 60 and 70 °C). The results indicated that drying temperatures
of 60 and 70 °C allow get powder while at 50 °C is not achieved because it is a
very low temperature drying for this product. Samples of sweet pepper had a
water loss from 90 to 91% at 60 and 70 °C, respectively, both treatments had
low water activity of 0.3599 at 60 °C and 0.3484 at 70 °C. Physico-chemical
variables (aw, pH, color, size) for the treatments under study were compared,
where there were significant differences among treatments (p ≤ 0.05),
lower values were obtained at 70 °C. In relation to color, both powders showed
variation in staining compared with fresh sweet pepper, resulting in products
of dark red and opaque colors. In terms of granulometry,
the powders showed no uniformity among the particles, which were obtained from
different particle diameters. Sensory tests were applied to the attributes of
color, flavor and taste of the powders of the two treatments, where the
panelists detected differences between them, resulting the better powder
obtained at 60 ° C.
Key words: Capsicum
chinense, sweet peper,
dehydration, temperature
INTRODUCCIÓN
La industria alimentaría tiene como objetivo principal
el prolongar la vida útil de los productos elaborados. De esta forma, se llevan
a cabo procesos y operaciones unitarias en la que los alimentos son
transformados a su forma de comercialización intermedia o final. Los productos
deshidratados, ofrecen variadas ventajas sobre los productos frescos, por
ejemplo, reducción de masa, volumen y aumento de la vida útil. Al tener una
actividad de agua mucho más baja que el producto fresco, se reduce el
desarrollo de microorganismos y la actividad enzimática.
Durante el secado de las frutas y hortalizas se
produce una serie de cambios en sus componentes originales, los cuales afectan en
la calidad del producto final. Una de las variables más importantes, en el
secado por aire caliente, es la temperatura, influyendo no sólo en el tiempo de
secado sino en las reacciones degradativas que
afectan las propiedades organolépticas y el valor nutricional de los mismos.
Con tiempos de secado prolongados se obtienen productos de baja calidad por caramelización de azúcares, reacciones de Maillard, reacciones enzimáticas, degradación de pigmentos
y oxidaciones de ácidos (Potter y Hotchkiss, 1999).
El sabor, color, textura, aroma y propiedades de
rehidratación, son los atributos de calidad más importantes en los alimentos
deshidratados. La selección de las condiciones de secado apropiadas son
necesarias para minimizar el choque térmico, eliminar el resecado y mantener
los componentes que determinan la calidad del producto final (Barbosa Canovas y Vega Mercado, 2000).
La producción de ají
dulce en Venezuela es de gran importancia, muy especialmente en la
región Nororiental donde se le considera un elemento casi esencial en la
elaboración de las comidas, por su sabor particular y contenido de vitaminas B1,
B2 y C; su rendimiento se estima en 8000 Kg/ha (Gil, 1988). El ají
dulce es una hortaliza de amplio uso en el arte culinario, debido a su
fragancia y sabor típico lo hacen más preferido que el pimentón en la
preparación casera de guisos, salsas y sopas. Además, se usa en la preparación
de salsas envasadas y potencialmente es un producto que se puede deshidratar y
moler para aprovecharse como condimento. Este cultivo es de gran popularidad en
el Oriente del país específicamente en los estados Monagas, Sucre y en
MATERIALES Y
METODOS
La presente investigación se llevó a cabo
en el laboratorio de Poscosecha del Instituto
Nacional de Investigaciones Agrícola (INIA) ubicado en San Agustín de
Fase 1. Determinación del tiempo
de deshidratación de muestras de ají a 50, 60 y
Se realizó un primer experimento para
determinar el tiempo requerido para que las muestras de ajíes mantuvieran un
peso constante. Se utilizaron
Fase 2. Deshidratación de muestras de ají
Determinado el tiempo de deshidratación, se procedió a
deshidratar 2 kg. de ajíes frescos y cortados de acuerdo al tamaño y
dimensiones de 5-
Es importante resaltar que para el
tratamiento correspondiente a 50º C y 16 horas no se obtuvo polvo de ají debido
a que las muestras no lograron un secado suficiente, es decir, permanecieron
húmedas ya que requerían de tiempos muy prolongados para su secado.
Una vez deshidratadas las muestras de ajíes se
realizó la molienda, la cual se llevo a cabo en un molino marca Wiley
el cual trabaja a 1.200 revoluciones/ minutos con un tamiz
Humedad
La determinación de humedad se realizó
por el método de calentamiento directo en estufa convencional de acuerdo a la
metodología descrita por
Pérdida de peso = Peso cápsula bandeja-
(Peso de la bandeja + muestra)
Con los datos obtenidos se construyó la
gráfica de humedad en función del tiempo.
pH
La determinación de pH se realizó usando la metodología
descrita por la norma COVENIN 1315-79. Se determinó el pH con un potenciómetro
1.S01 selecta, 2001 modelo Optic System,
calibrado previamente con buffer estandarizado (4 y 7) apropiados para el
análisis.
Color
La determinación de color se realizó por el sistema de CIELAB (1971) para lo cual se utilizó un colorímetro triestímulo COLOR TEE PCM/PSM; la respuesta es procesada por el equipo a valores triestimulos a, b y L, coordenadas de claridad o brillantez (L) y cromaticidad(a). Se realizaron mediciones tanto en el ají fresco como al polvo de ají con la finalidad de observar la coloración inicial y final de las muestras.
Actividad
de agua (aw)
La actividad de agua de las muestras frescas y deshidratadas se determinó mediante un hidrómetro eléctrico AQUALAB Decagón de la serie 3.
Granulometría
Para la determinación de granulometría se
utilizó el método propuesto por Alvarado y Aguilera (2001) el cual mide la uniformidad de las partículas del polvo de
ají. Para ello se utilizó un set de cinco (5) tamices, colocando el más grueso
en la parte superior y el más fino en la parte inferior; al final se colocó una
bandeja que, recoge las partículas más finas. Se colocó la muestra en el tamiz
más grueso (parte superior), se procedió a agitar manualmente el set de
tamices, cinco veces cada vez. Los tamices fueron previamente pesados ante de
colocar las muestras y después de la agitación. Se calculó el porcentaje de
muestra retenido en cada tamiz, los tamices utilizados fueron el número 20, 40,
60, 80 y 100.
Evaluación sensorial
La evaluación sensorial se realizó de la
siguiente manera.
Fase 1. Selección del panel
Se utilizó el análisis secuencial de Wald (Amerine et al. 1965), uno de los más usados, el
cual permite mediante pruebas sucesivas rechazar un panelista, aceptarlo o
continuar evaluándolo, hasta que sea aceptado o rechazado.
Pruebas aplicadas para la selección del panel
Se realizaron pruebas de sensibilidad (vista, olfato y gusto) para conocer la capacidad discriminativa de cada panelista.
Prueba de sensibilidad a la vista
Para la prueba de sensibilidad a la vista
se les presentaron a los candidatos una serie de tubos que contenían líquidos
de diferentes colores (rojo, verde, y amarillo) para el ordenamiento e
identificación.
Prueba de sensibilidad al olfato
Consistió en presentarles a los
participantes varias muestras de olores
diferentes para su
identificación.
Prueba de la sensibilidad al gusto
Se les presentaron a los participantes los cuatro sabores básicos (dulce, salado, amargo y ácido) para su detección. Posteriormente se seleccionaron 50 panelistas, los cuales fueron sometidos a un entrenamiento.
Fase 2. Entrenamiento del panel
La fase dos de la evaluación sensorial
consistió en el entrenamiento del panel seleccionado, a través de pruebas de
diferencia como la prueba de Duo-Trio y Triángulo.
Prueba de Duo-Trio
A cada panelista se les entregaron tres muestras, una de las cuales se identificó con la letra R (paprika) y las otras dos fueron codificadas con números aleatorios de tres dígitos (polvo de ají), los panelistas debían identificar cual era la muestra diferente y emitir su juicio por escrito a través de una planilla de evaluación, donde el mayor número de los panelistas acertaron la prueba. La prueba se realizó por triplicado.
Prueba de Triángulo
A cada panelista se les entregaron tres muestras, una de las muestras era diferente (paprika) de las otras dos, todas las muestras estaban codificadas con números aleatorios de tres dígitos, los panelistas tenían que identificar si existía diferencia sensorialmente perceptible entre dos muestras a la vez, de las cuales dos son iguales entre si y la otra diferente y emitir su juicio por escrito de una planilla de evaluación. La prueba se realizó por triplicado.
Fase 3. Pruebas sensoriales
orientadas al producto final
Se evaluaron las dos muestras de polvo de ají resultantes de los diferentes tratamientos (60 y 70º C). Se utilizaron pruebas orientadas al producto para evaluar las características color, sabor, olor.
Prueba de diferenciación
A cada panelista se le entregaron tres planillas de comparación de pares para evaluar y comparar en cuanto a los atributos color (intensidad de rojo), sabor (característico del ají fresco) y olor (característico del ají fresco). Una de las muestras era ají fresco y las otras dos (polvo de ají 60 y 70º C) codificadas con números aleatorios de tres dígitos; se les solicitó que probarán, observarán dependiendo del caso, cada una de las muestras y las compararán con el ají fresco e indicarán su respuesta calificando en una escala de 15 puntos (1= menor, 15= mayor) la intensidad de los atributos a evaluar (Pedrero y Pangborn, 1997).
Diseño Experimental
Fase 1
Se utilizó un diseño experimental
completamente aleatorizado teniendo como efectos fijos a las temperaturas
aplicadas (60 y 70° C) y los distintos tiempos de secado con cinco
repeticiones. Las observaciones fueron analizadas a través de un análisis de
varianza (ANAVA) (SAS, 1998).
Se utilizó el modelo lineal aditivo:
y = µ + αі + βі + εіј
Donde:
y = Observaciones de las
variables (actividad de agua y % de humedad)
µ = Media poblacional
βі = Efecto del
tiempo
αі = Efecto de la
temperatura
εіј= Error
experimental
Las interacciones entre los efectos
simples fueron no significativas, por lo tanto se excluyeron del modelo lineal.
Fase
2
Los resultados obtenidos para las
variables evaluadas de aw, % de humedad, pH,
granulometría, color fueron analizados mediante una prueba de medias de t.
Para las observaciones obtenidas en la
evaluación sensorial se analizaron mediante el método estadístico no
paramétrico de Kruskal Wallis (SAS, 1998).
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
Fase 1. Determinaciòn de la actividad de agua (Aw) en función del tiempo de muestras de ají deshidratadas a 60 y 70º C.
Los resultados del
análisis de varianza para la actividad de agua (aw) en las muestras de ajíes deshidratadas por
aire forzado a 60 y 70° C, mostró diferencias significativa entre los
tratamientos (p ≤ 0,05), lo que refleja el efecto de la temperatura sobre
las muestras de ajíes procesadas en función del tiempo.
En las Figuras 1 y 2 se
muestran el descenso de la aw en las muestras de
ajíes sometidas a dos temperaturas de deshidratación (60 y 70 ° C) en función
del tiempo, los ajíes presentaron un comportamiento similar. Durante las primeras
4 horas de deshidratación ocurre un periodo de velocidad constante,
observándose un descenso de la aw, con un valor
aproximado de
Culminado el proceso de
deshidratación de 13 horas a
Arthey
(1992) reporta que un producto alimenticio al tener una actividad de agua (aw) mucho más baja que el producto fresco se reduce el
desarrollo de microorganismos y la actividad enzimática, aumentando de esta
manera su vida útil.
Contenido de humedad (%) en muestras de ajíes deshidratadas a 60 y
El
análisis de varianza del porcentaje de pérdida de humedad en las muestras de
ají deshidratadas por aire forzado a dos temperaturas de 60 y 70° C encontró
diferencias significativa (P ≤ 0,05) entre los tratamientos, lo que
revela que hubo efecto de la temperatura sobre el contenido de humedad del ají
en función del tiempo.
En las
Figuras 3 y 4 se muestra la pérdida de humedad en los ajíes sometidos a dos
tratamientos (60 y 70 ° C) durante 13 y
10 horas, respectivamente, observándose que la mayor pérdida de humedad se
obtuvo en los ajíes deshidratados a 70° C, durante las primeras 4 horas de
secado se produce una reducción
importante del contenido de agua, la cual se eliminó por flujo másico. En este
período se ha eliminado el 50 % del agua que se encontraba en las muestras de
ajíes. En intervalo de secado de
Variables físico-químicas
Actividad
de agua (aw) en polvos de ají deshidratados por aire forzadoa
60 y 70°C.
La
prueba de t para la actividad de agua (aw) para el
polvo de ají mostró diferencias significativas entre los tratamientos. Los
valores de aw para los polvos de ají deshidratados a
60 y 70° C se muestran en el Cuadro 1, se observó el efecto de la temperatura
sobre la aw de los polvos, evidenciándose que los
menores valores corresponden al polvo obtenido a 70° C (0,3484) y a 60° C
(0,3599), es decir, se observó la disminución de la aw
con respecto a las muestras frescas. Estos valores de aw
para los polvos de ají coinciden con lo señalado por Potter y Hotchkiss (1999).
Porcentaje de humedad (% H) en polvos de ají obtenidos en los diferentes tratamientos
La
prueba de t para el porcentaje de humedad (% H) en el polvo de ají, mostró
diferencias significativas entre los tratamientos (p ≤ 0,05).
El
porcentaje de humedad para el polvo de ají deshidratado por aire forzado se
muestra en el Cuadro 1, observándose una disminución. El menor porcentaje de
humedad 11,06% correspondió al polvo obtenido a
De
acuerdo a los valores obtenidos Larrañaga y Caraballo (1999) reportan que
cuando se aplica un proceso de deshidratación a un producto tanto la actividad
de agua como el porcentaje de humedad disminuyen y mientras más elevada sea la
temperatura de secado la evacuación de agua es más rápida.
pH de polvos de ajíes obtenidos en los diferentes tratamientos
La prueba de t para la variable pH reveló diferencias
significativas para los tratamientos (p ≤ 0,05). En el Cuadro 1, se
muestra la disminución del pH de los polvos de ají obtenidos de los diferentes
tratamientos. La comparación entre los tratamientos reveló que existía
diferencia de pH entre los polvos de ají provenientes del tratamiento T1
(5,04) y del tratamiento T2 (4,91), esto se debe a la acción del
calor y la temperatura aplicada a las muestras, es decir, que durante el
proceso de deshidratación se produce eliminación de agua y se concentran otras
sustancias tales como ácidos que provocan la disminución del pH. Barbosa Canovas y Vega Mercado (2000) reportan que esto se debe
principalmente a la acción del calor, ya que en los alimentos deshidratados hay
pérdida o disminución en algunos de sus componentes y características físicas
(pH, vitaminas, color, carbohidratos, entre otros).
|
Cuadro 1. Efecto de la temperatura de secado sobre las variables
físicas de polvos de ají (Capsicum chinense). |
|||
|
Variables físicas |
Ají
fresco |
Polvo
de ají (T1 = |
Polvo
de ají (T2 = |
|
Aw |
0,999 |
0,3599 |
0,3484 |
|
Humedad (%) |
86,60 |
11,72 |
11,06 |
|
pH |
5,74 |
5,04 |
4,91 |
La
prueba de t para la medición del color en el polvo de ají, reveló diferencias significativas para los
tratamientos (p ≤ 0,05). En el Cuadro 2, se muestra de los valores de las
coordenadas del color a, b, L, observándose diferencias para los tratamientos
en estudio en comparación con el ají fresco. Con respecto a las coordenadas a y
b del ají fresco presentó valores de 21,568 y 28,522, lo que permite ubicar al
producto fresco dentro de la gama de rojos, en cuanto a los valores de L de
53,168, lo que revela el grado de luminosidad el ají fresco poseía un color
rojo brillante.
|
Cuadro 2. Efecto de la temperatura sobre la variable física color
medida con el colorímetro en polvos de ají
dulce (Capsicum chinense). |
|||
|
Variables |
Ají
fresco |
Polvo
de ají (T1 = |
Polvo
de ají (T2 = |
|
a |
21,568 |
24,506 |
24,048 |
|
b |
28,522 |
36,844 |
35,848 |
|
L |
53,168 |
49,924 |
49,948 |
|
a: Coordenada a
(componente rojo-verde); b: Coordenada b (componente amarillo-azul) y L: Coordenada L
(claridad) |
|||
Comparando
los valores del polvo de ají obtenido a diferentes a 60 y 70° C, se pudo
observar que los valores de las coordenadas a y b los ubican dentro de los colores rojos, al igual que las
muestras frescas, sin embargo difieren
de anteriores por ser más oscuro y sin brillo.
En
relación a la coordenada L para ambos polvos se obtuvieron valores por debajo
de los del ají fresco, evidenciándose de esta forma que con la deshidratación
se obtiene un producto con poco brillo. Esto se debe principalmente al efecto
del secado que ocasiona alteraciones en los colorantes naturales de los
alimentos, los carotenoides que son los pigmentos presente en el ají fresco. En
Casp y Abril (1999) señalan que las alteraciones de los carotenoides
son mayores cuanto más alta es la temperatura, lo que confirma que el polvo
obtenido a 70° C sea más oscuro que el obtenido a 60° C. Vega y Fito (2002)
determinaron color en pimentones deshidratados y reportan que cuando las
temperaturas de secado exceden los 65° C la pérdida de color sobrepasa el 70 %,
es decir, los carotenoides, pigmentos encargados de la coloración de los
pimentones, se degrada y se obtiene un producto de coloración oscura.
Granulometría
Los
resultados de la prueba de t para la granulometría de los polvos de ají
obtenidos de los dos tratamientos, mostró diferencia significativa entre los
tratamientos con respecto al porcentaje de polvo retenido en los tamices (p ≤
0,05).
En el
Cuadro 3, se observan las medias de los porcentajes de muestra retenida en cada tamiz, encontrándose diferencia entre
los polvos (p ≤ 0,05). Las muestras no presentaron uniformidad entre sus
partículas, ya que se obtuvieron partículas de diferentes diámetros. La mayor
cantidad de polvo fue retenida en el tamiz o malla 60, el cual tiene una
abertura de
|
Cuadro 3. Porcentaje de
muestras retenidas en los diferentes tamices utilizados en la granulometría de polvos de ají
dulce (Capsicum chinense). |
||||||
|
Tratamientos |
Tamiz
20 |
Tamiz
40 |
Tamiz
60 |
Tamiz
80 |
Tamiz
100 |
Plato |
|
Polvo de ají (T1 = |
1,42 |
20,28 |
35,78 |
19,30 |
19,32 |
3,89 |
|
Polvo de ají (T2 =
|
5,95 |
24,70 |
29,17 |
18,75 |
12,59 |
8,81 |
Alvarado
y Aguilera (2001) reportan que el tamaño de la partícula es una de las
características más importantes de un polvo,
ya que las medidas del tamaño, así como de su distribución, es uno de los
métodos para caracterizar polvos más ampliamente utilizado en la industria de
alimentos. Es por ello que se determinó granulometría a los polvos de ají
obtenidos en los dos tratamientos, para caracterizar sus partículas, ya que
características como: velocidad de disolución, adecuación para la mezcla,
fluidez, entre otras, dependen implícitamente de la granulometría.
Color
(Prueba de diferenciación)
El
análisis de varianza para el atributo color, mostró diferencias significativas
entre los tratamientos (p ≤ 0,05), los panelistas detectaron variaciones
del color en los polvos de ají atribuible a postratamientos
(60 y
Sabor
El
análisis de varianza para el atributo sabor, reportó diferencias significativas
entre los tratamientos (p ≤ 0,05), lo que reveló que los panelistas
detectaron diferencias en el sabor de los polvos de ají. La mayor media la
obtuvo el polvo de ají deshidratado a
|
Cuadro 4. Efecto de la
temperatura sobre el atributo sabor en polvos de ají dulce (Capsicum chinense)
(prueba de diferenciación) |
|
|
Tratamientos |
Medias |
|
Polvo
de ají (T1 = |
30,3 |
|
Polvo
de ají (T2 = |
10,7 |
El
análisis de varianza para el atributo olor de la prueba de diferenciación
mostró que existe diferencias significativas (p ≤ 0,05), los panelistas
encontraron diferencias en el olor de los polvos de ají. La mayor media la
obtuvo el polvo obtenido a
|
Cuadro 5. Efecto
de la temperatura sobre el atributo olor en polvos de ají (Capsicum chinense). |
|
|
Tratamientos |
Medias |
|
Polvo
de ají (T1 = |
30,0 |
|
Polvo
de ají (T2 = |
11,0 |
CONCLUSIONES
· Las condiciones
de temperatura - tiempo de
· Los valores más
bajos de actividad de agua (aw = 0,3484), porcentaje
de humedad (%H = 11,06) y pH = 4,91 se obtuvieron a
· Los polvos
presentaron variación en su coloración evidenciándose el efecto de la deshidratación.
· La granulometría de los polvos de ají no
presentaron uniformidad entre sus partículas, debido a diferencias en el diámetro, obteniéndose los
mayores porcentajes de
muestra retenida en el tamiz Nº
60 ( 35,78 % a
· En la
evaluación sensorial los panelistas calificaron al polvo de ají obtenido a
LITERATURA
CITADA
Amerine,
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Página diseñada por Prof. Jesús Rafael Méndez Natera
TABLA DE CONTENIDO DE LA REVISTA CIENTÍFICA UDO
AGRÍCOLA
