Determinación de propiedades termofísicas del fruto de maqui (aristotelia chilensis (molina) stuntz) deshidratado por diferentes métodos

Abstract

El consumo y el interés por alimentos funcionales o benéficos para la salud en la última década ha aumentado exponencialmente el consumo de antioxidantes naturales como berries y particularmente el fruto del maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz), estos frutos han ido formando parte de la dieta y del estilo de vida saludable al que una parte importante de la población ha comenzado a tener acceso, por esta razón la industria requiere información de respaldo para sus procesos térmicos y dado que no existe en la literatura científica datos de propiedades termofísicas para el fruto del maqui, toma un importante valor su determinación. El objetivo principal de esta investigación fue estudiar y determinar las propiedades termofísicas del fruto, a través del análisis en triplicado de termogramas generados por el calorímetro diferencial de barrido (DSC) Mettler Toledo, para visualizar los eventos térmicos de cristalización y de fusión y evaluar la influencia por una parte del tratamiento de secado (secado por convección, secado por vacío y liofilización) y por otra parte la sección del fruto (pulpa/piel y semilla). El DSC utilizado requiere dos crisoles metálicos que detectan cuando tiene lugar un proceso exotérmico o endotérmico, el instrumento compensa la energía necesaria para mantener la misma temperatura en ambos crisoles. La transmisión de calor es instantánea, por eso se trabaja con muestras muy pequeñas, esta energía es traducida en un termograma a través de un software que expone una curva continua cuya área bajo la curva representa la cantidad de energía absorbida o liberada para mantener la temperatura de ambos crisoles. En esta investigación las curvas obtenidas en los termogramas para el caso del fruto sin tratamiento de secado (en todas sus secciones) muestras pico de cristalización y de fusión asociado al contenido de agua y además presentan un segundo pico de fusión asociado a azúcares tales como fructosa y glucosa, en contraste con los termogramas generados para frutos sometidos a secado por los diversos métodos, los cuáles solo presentaron evento térmico de fusión asociada a los azúcares y no presentó eventos asociados al contenido de agua, debido al bajo contenido de humedad de las muestras luego del tratamiento. La hipótesis planteada al inicio de esta investigación no se cumple, ya que las propiedades termofísicas del fruto si presentan diferencias asociadas al contenido de humedad, para las diversas secciones y los distintos tratamientos de secado. Palabras claves: Aristotelia chilensis, calorímetro diferencial de barrido, liofilización, secado por convección, secado al vacío

Consumption and interest in functional or beneficial foods for health in the last decade has exponentially increased the consumption of natural antioxidants such as berries and particularly the fruit of the maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz), these fruits have been part of the diet and the healthy lifestyle to which an important part of the population has begun to have access, for this reason the industry requires supporting information for its thermal processes and since there is no data in the scientific literature of thermophysical properties for the fruit of the maqui, its determination takes an important value. The main objective of this research was to study and determine the thermophysical properties of the fruit, through the analysis in triplicate of thermograms generated by the differential scanning calorimeter (DSC) Mettler Toledo, to visualize the thermal events of crystallization and fusion and to evaluate the influence on one part of the drying treatment (convection drying, vacuum drying and lyophilization) and on the other hand the section of the fruit (pulp/skin and seed). The DSC used requires two metal crucibles that detect when an exothermic or endothermic process takes place, the instrument compensates the energy necessary to maintain the same temperature in both crucibles. The transmission of heat is instantaneous, that is why we work with very small samples, and this energy is translated into a thermogram through software that exposes a continuous curve whose area under the curve represents the amount of energy absorbed or released to maintain the temperature of both crucibles. In this investigation the curves obtained in the thermograms for the case of the fruit without drying treatment (in all its sections) peak samples of crystallization and fusion associated with the water content and also present a second melting peak associated with sugars such as fructose and glucose, in contrast to the thermograms generated for fruits subjected to drying by the various methods, which only presented a thermal event of fusion associated with sugars and did not present events associated with the water content, due to the low moisture content of the samples after the treatment The hypothesis proposed at the beginning of this investigation is not fulfilled, since the thermophysical properties of the fruit do present differences associated with the moisture content, for the different sections and the different drying treatments. Key words: Aristotelia chilensis, differential scanning calorimeter, lyophilization, convection drying, vacuum drying, thermophysical properties