Aplicación del modelo de weibull normalizado en la deshidratación osmótica de láminas de sardina / Application of Normalized Weibull Model in the Osmotic Dehydration of Sardine Sheets

Conocer la cinética de deshidratación osmótica de un alimento y los factores que la afectan son aspectos importantes para diseñar un adecuado proceso. En este trabajo se investigó la aplicación del modelo de Weibull normalizado para describir la deshidratación osmótica de láminas finitas de sardina y determinar el coeficiente de difusión efectivo del agua. La deshidratación osmótica se realizó durante 4 horas utilizando salmueras de diferentes concentraciones (0,15-0,27 g NaCl/g) y temperaturas (30-38°C). Durante el proceso se midió el contenido de agua en las láminas y estos valores se ajustaron al modelo de Weibull normalizado. Los altos valores del coeficiente de regresión (R² > 0,99), la alta significancia (α < 0,001) para el coeficiente de difusión (D) y el parámetro β, y los bajos valores del ji-cuadrado reducido, indicaron la aceptabilidad del modelo para describir el proceso y determinar el coeficiente de difusión efectivo De del agua. Los valores de D variaron entre 1,01 x 10-11 m²/s y 4, 30 x 10-11 m²/s.

Knowledge of kinetics of osmotic dehydration of a food and factors that cause effects are aspects import for the appropriate design of process. In this work the application of normalized Weibull model was investigated for describing the osmotic dehydration (OD) of sardine finite sheets and determining the effective diffusion coefficient for water. The OD was carried out during 4 hours using brine at different concentrations (0.15-0.27 g NaCl/g) and temperatures (30-38°C). During process the water content of shhets was measured and these values were fitted to normalized Weibull model. The high values of regression coefficients (R² > 0.99), high significance (α < 0.001) of diffusion coefficient (D), parameter β, and low values of chi-square indicated the acceptability of Weibull model for describing the process and determining the effective diffusion coefficient De for water. The values of D ranged from 1.01 x 10-11 m²/s to 4.30 x 10-11 m²/s.

Cambios de color en las láminas de sardina durantela deshidratación osmótica / Color changes on sardine sheets during osmotic dehydration

En este trabajo se analizaron los cambios en los parámetros de color (L, a, b, Æ, IB) de láminas de sardina durante la deshidratación osmótica a diferentes condiciones de concentración y temperatura de la solución osmótica. Las sardinas (Sardinella aurita) se cortaron en láminas (20,1×15,0×6,4 mm3), se les midió el color y se formaron 175 grupos experimentales de 4 láminas cada uno. Se introdujeron simultáneamente siete grupos en una solución osmótica de concentración y temperatura dadas para someterlos a deshidratación osmótica, posteriormente se removió un grupo a los 20; 40; 60; 90; 120; 180 y 240 min de transcurrido el proceso osmótico y se midió el color en las láminas. Este procedimiento se efectuó para cada condición de acuerdo a un diseño factorial 5x5 donde la temperatura y concentración eran 30; 32; 34; 36 y 38°C, 0,15; 0,18; 0,21; 0,24 y 0,27 g NaCl/g, respectivamente. Se obtuvieron valores iniciales de L (36,48 ± 0,77), a (6,47 ± 0,64), b (8,74 ± 0,49), Æ (0) y IB (37,42 ± 0,69). Los valores finales variaron para L entre 40 y 47, a entre 4,2 y 2,6, b entre 7,5 y 5,7, IB entre 39,5 y 45,0 y Æ entre 5,3 y 10,4 dependiendo de las condiciones de deshidratación. Los valores de a y b disminuyeron (P<0,05) al incrementar el tiempo de deshidratación y la concentración, mientras que los de L, Æ y IB aumentaron (P < 0,05). Las disminuciones en a y b fueron menores al incrementarse la temperatura mientras que los aumentos en L, Æ y IB fueron mayores. Se obtuvieron modelos de predicción de los cambios en el color en función de las condiciones de la deshidratación osmótica.

The changes on the color parameters (L, a, b, Æ, whiteness index) of sardine sheets during osmotic dehydration were analyzed at different temperatures and brine concentrations. Sardines (Sardinella aurita) were cut into sheets (20.1x15.0x6.4 mm3), color was measured and 175 groups with 4 sheets in each were formed. Seven groups were introduced simultaneously in an osmotic solution of a desired concentration and temperature for carry out osmotic dehydration, one group was removed at 20; 40; 60; 90; 120; 180 and 240 min, and color of sheets was determined. This procedure was performed for each test condition according to a 5x5 factorial design where the temperature and concentration were 30; 32; 34; 36 and 38°C, 0.15, 0.18, 0.21, 0.24, and 0.27 g NaCl/g brine, respectively. Initial values for L (36.48 ± 0.77), a (6.47 ± 0.64), b (8.74 ± 0.49), Æ (0) and WI (37.42 ± 0.69) were obtained. Final values ranged for L from 40 to 47, for a from 4.2 to 2.6, for b from 7.5 to 5.7, for WI from 39.5 to 45.0 and for Æ from 5.3 to 10.4 according to dehydration conditions. Values for a and b decreased (P<0.05) with increasing both dehydration time and temperature while those for L, Æ and WI index increased (P < 0.05). The decreases in a and b values were lesser with increasing temperature while increases in L, Æ and WI values were higher. Models for prediction of color changes as functions of the conditions of osmotic dehydration were obtained.

Optimización de la deshidratación osmótica con pulso de vacío de láminas de sardina / Optimization of vacuum pulse osmotic dehydration of sardine sheets

El objetivo principal de este estudio fue optimizar la transferencia de masa ocurrida durante la deshidratación osmótica con pulso de vacío de láminas de sardina mediante los métodos gráfico y función deseada. Las sardinas se cortaron en láminas y se sumergieron simultáneamente en una salmuera de concentración y temperatura dada según un diseño compuesto central de 3 bloques. Las condiciones experimentales fueron concentraciones de 17, 19, 22, 25, 27 y 28,6 por ciento de NaCl, temperaturas de 28,6; 30; 32; 34 y 35,4°C y tiempos de 113; 140; 180; 220 y 247 min. A cada lámina se le determinó el peso, contenido de humedad y NaCl, se calculó la pérdida de agua, pérdida de peso y ganancia de sal. Los datos se analizaron mediante un ANOVA y regresión lineal múltiple para obtener los modelos de las variables estudiadas, luego se determinó la zona óptima de la deshidratación osmótica utilizando los métodos gráfico y la función deseada. Por el método gráfico se obtuvo una zona óptima correspondiente a una concentración entre 23,9 y 24,6 por ciento de NaCl, un tiempo entre 204 y 207 min y una temperatura de 32,2°C para tener una pérdida agua de 0,23 g agua/g, una ganancia de sal de 0,07 g NaCl/g y una pérdida de peso de 0,17 g/g. Por el método de la función deseada, las condiciones óptimas correspondieron a 23,9 por ciento NaCl, 207 min y 32,2°C.

The aim of this study was to optimize the mass transfer occurred during the vacuum pulse osmotic dehydration of sardine sheets by surface response and desired function methodologies. Sardines were cut into sheets and simultaneously immersed into a brine at given concentration and temperature according to a composite central rotatable design with 3 blocks. The experimental condition were 17; 19; 22; 25; 27 and 28.6% NaCl, 28.6; 30; 32; 34 and 35.4°C and 113; 140; 180; 220 y 247 min. Each sheet was weighed and moisture and salt contents were determined, then water and mass loss, and salt uptake were calculated. Data were analyzed by ANOVA and multiple lineal regressions to obtaining the models for studied variables, and then optimum zone for osmotic dehydration was found by response surface and desired function methodologies. By response surface, an optimum zone of concentration from 23.9 to 24.6% of NaCl, time from 204 to 208 min and temperature of 32.2°C was attained related to a water loss of 0.23 g water/g, uptake salt of 0.07 g NaCl/g and mass loss of 0.17 g/g. The optimum conditions of 23.9% NaCl, 207 min and 32.2°C were attained by desired function.

Modelación de la composición química del salchichon tipo Danés durante su elaboración / Modeling of chemical composition of salchichon type danish during its processing

El proceso de fabricación del salchichón fermentado tipo Danés requiere de una etapa de secado y otra de fermentación, para obtener cambios en su composición química que determinan su calidad. Los objetivos de este trabajo fueron analaizar y modelar los cambios en la composición química, durante cada etapa del proceso de elaboración del salchichón tipo Danés. Un diseño experimental jerárquico con dos factores seleccionados al azar (lote y muestra), un factor fijo y cruzado (tiempo), fue utilizado para analizar los efectos del tiempo, lote, muestras y condiciones del proceso. Para ello, se tomaron dos lotes de producción, en diferentes días, constituidos por 200 salchichones cada uno, después del embutido de la mezcla, en una industria de productos cárnicos. Dos muestras fueron sacadas, al azar, de cada lote en diez intervalos de tiempo durante el secado y maduración, para determinar el contenido de humedad, proteína, grasa, ceniza y sal. Mediante un análisis de varianza se encontró que las variaciones de la composición química dependían significativamente del tiempo de proceso (secado y maduración) y que no había diferencias significativas de ellas entre los lotes. Mediante la regresión lineal simple se encontraron modelos en función del tiempo que no mostraron falta de ajutes y que explicaban el 91, 39-94, 58% de la variabilidad en la composición química del producto durante el secado y el 91, 57-96, 82% de la variabilidad durante la maduración.

Estudio de los coeficientes de distribución en equilibrio para el agua y la sal en láminas de sardina deshidratadas osmóticamente con pulso de vacío / Study of equilibrium distribution coefficients of water and satl for osmatically dehydrated with vacuum pulse sardine sheets

Se estudiaron los efectos de la concentración de la salmuera (21-27 por ciento NaCl) y la temperatura (30-38°C) sobre los coeficientes de distribución en equilibrio para el agua y la sal en láminas de sardina deshidratadas osmóticamente con pulso de vacío. Utilizando la dinámica de la transferencia de masa se determinaron los coeficientes de distribución en equilibrio para el agua y la sal, los cuales variaron de 0,4095 a 0,5549 y de 0,6345 a 0,6952, respectivamente. A una concentración de salmuera constante, el coeficiente de distribución del agua disminuyó al incrementarse la temperatura. A una temperatura constante, el coeficiente de distribución de la sal disminuyó al incrementarse la concentración