UNVERSIDAD POLITCNICA DE CHIAPASINGENIERA EN ENERGA
TESIS:
DISEO, CONSTRUCCIN Y CARACTERIZACIN DE UN DESHIDRATADOR SOLAR
INDIRECTO, CON DOBLE COLECTOR PARA PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES COMO
ALTERNATIVA SUSTENTABLE DE CONSERVACIN DE ALIMENTOS
PRESENTAMNICA PATRICIA CAMAS NFATE
Cuerpo Acadmico de Energa y Sustentabilidad. Cuerpo academico de
investigacin y desarrollo agroindustrial
Universidad Politcnica de ChiapasINGENIERA EN
ENERGA_____________________________________________________Universidad
Politcnica de ChiapasCuerpo Acadmico de Ingeniera
Agroindustrial
Dra. Peggy Elizabeth Alvarez GutirrezDra. Yolanda del C Prez
Luna
Universidad Politcnica de ChiapasDirectora de tesis:
Dra. Peggy Elizabeth Alvarez Gutirrez
Universidad Politcnica de Chiapas Cuerpo Acadmico de Energa y
Sustentabilidad.
Dr. Jess Muiz SoriaMtro. Roger Castillo Palomera.
Asesores Externos.Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas.Dr.
Joel Pantoja Enrquez.Dra. Gabriela Palacios Pola
Universidad Politcnica de ChiapasEduardo J Selvas s/N Col
MagisterialTuxtla Gutirrez, Chiapas+52 961 6120484
www.upchiapas.edu.mx
Agradecimientos:A mis padres:Por ser el motor de cada uno de mis
esfuerzos, y las personas que confiarn siempre en m, y estarn ah
festejando en mis logros, luchando conmigo en mis proyectos, y
dndome nimos en desaires de la vida.A mi hermana:Quien para mi es
el faro de mi vida, la mejor persona con la que siempre contar y
ella contar. Mi mejor amiga.A mi asesora, la Dra. Peggy.Quien me ha
apoyado y confiado en m este proyecto para su diseo, planeacin y
realizacin. Entregndole un trabajo que servir de parteaguas en el
rea interdisciplinaria entre Ing. Agroindustrial con Ing. Energa.A
mi tutor, el Mtro. Roger.Por ser la persona que me ha brindado el
apoyo, consejos y sobretodo ayuda en temticas escolares, desde el
primer cuatrimestre.A mis amigos.Por todos los nimos, crticas y
apoyos que han ayudado a conceptualizar y salvar este proyecto.
Tabla de contenidoCaptulo I: Introduccin.111.1 Definicin del
problema141.2 Objetivos161.3 Justificacin171.4 Alcance del
proyecto.18Captulo II: Deshidratado Solar.192.1 Fundamentos del
Secado192.2 Comportamiento general del secado bajo condiciones
externas constantes.192.3 Deshidratador solar232.3.1. Tipos de
Deshidratadores solares. (solar, 2008)26Deshidratadores solares de
gabinete27Capitulo III Productos agroindustriales
deshidratados.313.1 Composicin de los productos.313.1.1 Chayotes
(Sechium edule),313.1.2 Tomates (Solanum lycopersicum) (FAO,
2006).34Clasificacin de los tomates (FAO, NORMA DEL CODEX PARA EL
TOMATE , 2007).353.1.3 Zanahoria (Daucus carota) (FAO, 2006)383.2
El agua en los alimentos.433.3 Conservacin de alimentos.463.4
Hongos y su carcter nutritivo.55Caractersticas
generales55Clasificacin de los hongos segn su
ecosistema.59Clasificacin sistemtica62Captulo IV Materiales y
mtodos734.1 Criterios73Tipo de Producto73Tamao de
producto73Eficiencia73Posicionamiento del lugar73Costos74Alcance
del proyecto.744.2 Diseo744.2.1Software de diseo744.3 Parmetros
solares76La constante solar76Localizacin del lugar mediante
coordenadas geogrficas.76Declinacin Solar77ngulo horario:774.3.1
Coordenadas geogrficas locales.784.4 Radiacin Directa sobre una
superficie inclinada.80a) Superficies Horizontales80B) Superficie
inclinada al sur81C) Superficies verticales orientada hacia el
sur814.5 Balance energtico.84Balance energtico con relacin al
producto.84Balance energtico total del sistema.854.6 Propiedades de
los productos durante el deshidratado.94Contenido de humedad
evaporable de un producto94Rendimiento de un producto95Humedad
libre y humedad de equilibrio95Curvas de Secado96Velocidad de
secado1004.7 Actividad acuosa.1014.7 Isotermas de
Deshidratado1024.8 Monitoreo del comportamiento.105Arduino.1054.9
Recurso disponible110Radiacin1104.10 Psicrometra.111Temperaturas de
bulbo seco y bulbo hmedo112Carta psicromtrica112Captulo V
Resultados1145.1 Diseo1145.2 Construccin del Deshidratador1175.2.1
Descripcin del sistema.1185.3 Clculos solares.122Declinacin
Solar.122Duracin del da (horas de asoleamiento).122Cenit
solar.123Cenit124Altura solar124Azimut124Superficie orientada hacia
el sur.124Radiacin125Masa de aire.125Transmitancia125Comportamiento
de la Radiacin Solar durante el experimento.127Primeras
pruebas.127Segunda Prueba.1305.4 Resultados del proceso de
deshidratacin.134Reduccin de masa con respecto al
tiempo.134Propiedades de los productos.138Cinticas de
Secado.142Velocidad de secado.1475.5 Actividad de Agua154Psicometra
para los diferentes productos.155Captulo VI Discusin de
Resultados.1616.1 Geometra de corte.1616.2
Color.164Chayote164Zanahoria165Tomate166Hongos.1676.3
Textura.1686.4 Sabor1756.5 Contenidos de humedad.177Presentacin del
proceso de deshidratado mediante las imgenes de evidencia.1786.6
Discusin de la metodologa de secado.1806.7 Discusin general del
sistema.185Doble Colector185Sistema de
Aislamiento.185Colectores187Anexo A187Clculos solares.187Declinacin
Solar.188Duracin del da (horas de asoleamiento).188Cenit
solar.189Cenit189Altura solar190Azimut190Superficie orientada hacia
el sur.190Radiacin191Masa de aire.191Transmitancia191Anexo
B193Sensores de Monitoreo193DHT11193Sensor de Temperatura
TS18B20197Bibliografa204
ndice de FigurasFigura 1 Curvas de velocidad caractersticas del
secado de materiales porosos.20Figura 2 Componentes de un
deshidratador solar.25Figura 3 Deshidratador solar de
gabinete.27Figura 4 Deshidratador solar de panel y armario.28Figura
5 Deshidratador solar con silo29Figura 6 Deshidratador solar tipo
invernadero.30Figura 7 Deshidratador con colectores
indirectos30Figura 8 Cambios que ocurren en los alimentos en funcin
de la actividad del agua A)oxidacin de lpidos, B) reacciones
hidrolticas; C) oscurecimiento no enzimtico, E)Actividad enzimtica;
F) Crecimiento de hongos, G) Crecimiento de Levaduras y H)
Crecimiento de bacterias.45Figura 9 Mtodos principales para la
conservacin de alimentos.54Figura 10 Ciclo de vida de un macro
hongo tipo sombrilla (Merindez,2009)56Figura 11 Estructura bsica de
un hongo macromicetos. (Rodrguez, 2007)57Figura 12 Ganoderma
lucidum, Eric Steinert59Figura 13 Ustilago maydis, "Huitlacoche";
CIMMYT. Centro Internacional de Mejoramiento de Maz y60Figura 14
Boletus edulis, Vincenzo Gianferrari Pini62Figura 15 Clasificacin
de los Ascomicetos.63Figura 16 Morchella esculenta,Andreas Kunze
201064Figura 17 Morchella pseudoumbrina Eduardo Bengura65Figura 18
Aleuria aurantia, Aiwok 200765Figura 19 otidea concinna ,Holger
Krisp 200766Figura 20 Hypoxylon fragiforme, Benutzer: Naturfotograf
200666Figura 21 Tuber indicum,Matthias Kabel 200867Figura 22
Software FreeCad75Figura 23 Interfaz del Software FreeCad75Figura
24 Proyeccin geogrfica de la Declinacin Solar77Figura 25
Localizacin del Azimut con respecto al plano.79Figura 26 Altura
Solar con respecto al plano79Figura 27 Planos del azimut y cenit
para el clculo de masa de aire.82Figura 28 Balance de energa para
un colector solar plano.86Figura 29 Distribucin de la temperatura
del aire a lo largo de un calentador solar.88Figura 30
Representacin anloga del sistema trmico con un sistema elctrico,
para mostrar cada una de las prdidas del sistema.91Figura 31
Software de programacin para Arduino.105Figura 32 Tarjeta Arduino
nm. 1 a usar, para los sensores de temperatura y humedad106Figura
33 Sensor de Temperatura y humedad DHT11107Figura 34 Sensor DHT11
acoplado al Arduino.107Figura 35 Interfaz de programacin para el
sensor DHT11108Figura 36 Sensores TB18B20 acoplado al
arduino.110Figura 37 Interfaz de resultados durante el
monitoreo.110Figura 38 Piranmetro Vaisala modelo QSM101 a
utilizar.111Figura 39 Interfaz del Software Grapsi.113Figura 40
Esquema general del deshidratador solar tipo indirecto de doble
colector.114Figura 41 Vista lateral, con las medidas de cada seccin
del deshidratador solar.115Figura 42 Medidas reales de los
colectores115Figura 43 Vista Trasera del deshidratador,
esquematizando la distancia entre bandejas y la apertura para la
salida de aire.116Figura 44 Diseo para la bandeja (3 en total) con
sus respectivas medidas.116Figura 45 Lminas de Aluminio118Figura 46
Perfiles tubulares rectangulares118Figura 47 Estructura primaria en
construccin.118Figura 48 Vista frontal del deshidratador ya
construido.119Figura 49 Lateral del deshidratador
finalizado.120Figura 50 Detalle del interior de la cmara de secado,
ya finalizado.121Figura 51 Corte "Juliana" para tomates, tiras de 5
centmetros de largo con un espesor de 1 cm.162Figura 52 Corte
Brunoise para el Chayote, cortes de 1 centmetro cbico de
volumen.163Figura 53 Corte Rodaja para la Zanahoria, con un espeso
no mayor a 50 mm163Figura 54 Cambio de coloracin en el proceso de
deshidratado para el chayote.165Figura 55 Cambio de coloracin en el
proceso de deshidratado de Zanahoria.166Figura 56 Cambio de
coloracin para el Tomate durante el proceso de
deshidratado.167Figura 57 Cambio de Coloracin durante el proceso
del deshidratado para hongos.168Figura 58 Detalle de la textura
para el Chayote en Rodajas.169Figura 59 Textura (en detalle) para
el corte Brunoise de los Chayotes.169Figura 60 Textura a detalle
del Chayote, para el corte Juliana.170Figura 61 Detalle de Textura
, corte Brunoise Tomate171Figura 62 Textura de las Julianas para el
tomate171Figura 63 Detalle en textura, corte rodajas para los
tomates.172Figura 64 Detalle del corte Brunoise para la
Zanahoria173Figura 65 Zanahoria, fotografa en detalle para la
textura del corte Juliana.173Figura 66 Detalle de la textura
curveada en las rodajas de Zanahoria.174Figura 67 Apreciacin de la
textura para el deshidratado de hongos175Figura 68 Resultados
finales de deshidratado para el Chayote.178Figura 69 Resultados
finales de deshidratado para la zanahoria178Figura 70 Resultados
finales de deshidratado para el Tomate179Figura 71 Resultado final
de deshidratado para los Hongos180Figura 72 Puesta a deshidratar de
Tomate.182Figura 73 Puesta a deshidratar (inicio) para rodajas de
Chayote.182Figura 74 Hongos durante el deshidratado.183Figura 75
Detalle del sistema de aislantes propuesto.186Figura 76 Esquema de
Conexin al Arduino del sensor DHT11196Figura 77 Esquema de conexin
con el Arduino para el sensor TS18B20203
ndice de TablasTabla 1 Composicin Nutrimental con respecto a 100
gramos de Chayote.31Tabla 2 Composicin Nutrimental de 100 gramos de
Tomate35Tabla 3 Composicin Nutrimental de 100 gramos de
Zanahoria39Tabla 4 Clasificacin de las Zanahorias, segn
tamao40Tabla 5 Tolerancias de tamao.42Tabla 6 Tolerancias de
defectos42Tabla 7 Composicin Nutritiva de algunos hongos silvestres
comestibles.69Tabla 8 Valor nutricional de algunos hongos
comestibles.71Tabla 9 Visin general de los valores nutricionales de
varios alimentos comparados con los hongos.72Tabla 10 Paralelos de
importancia en la localizacin geogrfica Terrestre.76Tabla 11
Relacin de la hora civil con respecto a su ngulo horario.123Tabla
12 Comparacin entre las temperaturas ambientales y las temperaturas
al interior de la cmara de secado.133Tabla 13 Monitoreo de prdida
de masa Chayote134Tabla 14 Monitoreo de prdida de masa para
Zanahoria135Tabla 15 Monitoreo de prdida de masa para
Tomate136Tabla 16 Prdida de Masa para los Hongos (Pleurotus
P.)137Tabla 17 Tabla de propiedades de deshidratado para el
Chayote.139Tabla 18 Tabla de Propiedades de deshidratado para el
Tomate139Tabla 19 Propiedades de deshidratado de la
Zanahoria.140Tabla 20 Propiedades de deshidratado para los
hongos.141Tabla 21 Propiedades conocidas gracias a las carta
psicromtrica.157Tabla 22 Propiedades calculadas gracias a las
cartas psicromtricas.159Tabla 23 Eficiencia respecto a la reduccin
de humedad.184Tabla 24 Eficiencia en cuanto a reduccin de
masa.184Tabla 25 Valores para distintos aislantes, en cuanto a
densidad y conductividad trmica, usados en la conservacin de
alimentos. (FAO, Materiales termoaislantes, caractersticas tcnicas
y criterios de seleccin, 2009)186Tabla 26 Relacin dle ngulo horario
, con respecto a la hora civil.189
Captulo I: Introduccin.Dentro este reporte se espera plantear un
sistema para el deshidratado de pia, hongos y hortalizas desde
tratamientos previos para con la fruta, mejorando as el nivel de
calidad, buscando cumplir con las normas de calidad sobre el frutas
deshidratados en el pas, as como tambin desarrollo de un
deshidratador solar buscando optimizar el proceso general del
alimenticio, para poder mejorar su calidad y as facilitar la
comercializacin de la misma. Donde el deshidratado solar sea
mejorado en eficacia adems de ofrecer una alternativa viable a
procesos industriales, ofreciendo la opcin ante un posible ahorro
de gas.El deshidratado (Navarrete Gonzlez, 2004) es una tcnica que
se ha usado desde un tiempo atrs, siendo esta una gran oportunidad
de conservacin de alimentos.Dentro de la conservacin de alimentos
pueden ser: fsicos y qumicos. Los fsicos incluyen tratamientos
trmicos (esterilizacin), deshidratacin y congelacin.Los mtodos
qumicos consisten en la utilizacin de sustancias conservadoras como
el azcar, sal, vinagre y compuestos reservativos qumicos. En
cantidades adecuadas, estas sustancias impiden la descomposicin.
Utilizando mtodos qumicos se obtienen productos como mermeladas,
ates y hortalizas encurtidas.Deshidratacin: consisten en eliminar
la mayora del agua contenida en ellas. Sin agua, los
microorganismos no se pueden desarrollar, ya que se mantienen
inactivos cuando el contenido de la humedad es inferior al 35%.Los
alimentos secos y deshidratados son ms concentrados que cualquier
otra forma de productos alimenticios preservados. El perder agua,
da como resultado un aumento en la concentracin de nutrientes en la
masa restante.Estos mtodos de preservacin buscan disminuir o
detener el proceso natural de descomposicin provocado por las
enzimas, hongos, levaduras y las bacterias que pueden crecer en
l.Las enzimas son sustancias que siempre estn presentes en las
cosas vivas. La descomposicin por las enzimas se realiza muy
lentamente en el fro, aumenta mucho a la temperatura ambiente entre
los 20 y los 50 grados centgrados, y a temperaturas por arriba de
los 55 grados en adelante su efecto comienza a desaparecer.Las
levaduras, los hongos y las bacterias son microorganismos
existentes en el suelo, aire y el agua.Los hongos no crecen a
temperaturas bajo cero grados y dejan de ser activos arriba de los
50 grados. Pero a temperatura ambiente, entre los 10 y 40 grados,
tienen una gran actividad. Dichos hongo se alimentan de los cidos
naturales que tienen los alimentos con lo que cambia su sabor y
adems, disminuye la proteccin de los mismos contra venenos ms
activos y peligrosos.Las levaduras tambin son hongos, ellas hacen
que los alimentos se fermenten. Las bacterias son ms resistentes
que los hongos, algunos de ellos solo se destruyen por temperaturas
muy altas arriba de 116 C, mediante ollas de presin. La ms
peligrosa es le Clostrodium Botulinum.El deshidratado tanto de
hongos como de las hortalizas nos permitir realizar un mejor uso y
aplicarlo a diferentes formas para productos no perecederos, tales
como la elaboracin de harina, realizado con hongos deshidratados,
as como la elaboracin de pastas y saborizantes naturales con sabor
a diferentes especies vegetales, tales como chayote (Sechium
edule), zanahoria (Daucus carota) , Tomate (Solanum lycopersicum) ,
chipiln (Crotalaria longirostrata) , chile jalapeo (Capsicum
annuum) y chiles nativos. Uno de los principales recursos de
nuestro pas es la agricultura, siendo la produccin de frutas una de
los rubros ms altos dentro de este campo. Pero debido a su
naturaleza constitutiva stas son muy propensas a daos, no slo
fsicos sino el en lo que respecta al color, sabor, aroma y
contenido vitamnico y nutritivo. Es por esto que su almacenamiento
y transporte es muy complicado, y muchas veces produce la prdida de
grandes cantidades de frutas, o la venta de stas a precios muy
bajos, representando un gran problema para los fruticultores sobre
todo en pocas de abundancia, en donde se dan considerables prdidas
econmicas.Debido a este problema es que se ha empezado a utilizar
el secado de frutas como solucin para la conservacin y transporte
de las mismas, por lo que el objetivo principal de ste proyecto es
encontrar un mtodo de secado ms eficiente, para reducir prdidas en
sus valores nutritivos y sobre todo el cambio en su sabor y
textura.La elaboracin de dichos productos se har gracias a la ayuda
del deshidratador solar, que realizar un proceso alternativo al
ofrecido por el horno a gas, permitiendo as optimizar el proceso
general de elaboracin.Dichos procesos de secado requieren de cierta
energa calorfica las cuales en el caso del horno tradicional vendr
dado por la combustin de gas o combustin gracias la lea.Las tcnicas
usadas actualmente generan un gran gasto econmico debido al aumento
gradual de los combustibles fsiles, ya que el precio por Kg de gas
LP oscila alrededor de los $12.34 (SENER & Energa, 2013), por
lo consiguiente es conveniente encontrar alternativas que nos
permitan realizar el mismo proceso , con una calidad equiparable
pero donde nuestros consumos energticos sean ms considerables,
adems de no tener consecuencias ecolgicas debido al aumento de la
produccin de CO2 , debido a la combustin del gas LP para el proceso
de deshidratado industrial.La alternativa ms viable es la obtencin
de energa calorfica por medio de una fuente de gran alcance y de
una constancia para su obtencin. Esto permite el desarrollo de
tecnologas para el aprovechamiento, favoreciendo los diseos y
construcciones de secadores solares, los cuales generan
temperaturas suficientes para realizar el secado y no tener gastos
econmicos constantes en cuanto utilizacin de combustibles
fsiles.1.1 Definicin del problemaLos alimentos de origen vegetal
han sido parte vital dentro de la dieta diaria tanto para animales
como para humanos, ya que sus nutrientes son esenciales para el
crecimiento y desarrollo de un organismo. Estos alimentos aportan
los carbohidratos necesarios en la dieta, tales como azcares,
almidones y fibra. Igualmente las frutas aportan agua, enzimas,
minerales, vitaminas y otros compuestos que son importantes en el
mantenimiento de una buena salud. El proceso de deterioro (Derosier
& N.W, 1963) en frutas comienza desde el cultivo, donde la
planta lleva a cabo su desarrollo. Aunado a la cantidad plagas que
invaden, organismos parsitos y depredadores, tales como insectos,
pjaros y otras especies que compiten con el hombre por el consumo
de dichos productos.Ya cosechada las frutas sanas, en su punto de
maduracin o verdes, tienden a seguir un proceso de deterioro y
descomposicin progresivo. Este deterioro se ve acelerando por el
inadecuado manejo que puede realizarse durante las operaciones de
pos-cosecha. Este tipo de manejo favorece reacciones fisiolgicas de
deterioro, en la mayora de los casos se debe manejar con cuidado la
contaminacin microbiana.Los diferentes mtodos de conservacin de
alimentos lo que hacen es disminuir o detener el proceso natural de
descomposicin provocado por las enzimas, los hongos, las levaduras
y la bateras que pueden crecer en l.Las enzimas son sustancias que
siempre estn presentes en las cosas vivas. La descomposicin por las
enzimas se realiza muy lentamente en el fro, aumenta mucho a la
temperatura ambiente entre los 20 y 50 C, y a temperaturas por
arriba de los 5c en adelante su efecto comienza a desaparecer.Las
levaduras, hongos y las bacterias son tres clases de microrganismos
que siempre estn en el suelo, el aire y el agua.Los hongos no
crecen a temperaturas bajo cero grados y dejan de ser activos
arriba de los 50c. Pero a temperatura ambiente, entre los 10 y los
40C, tienen una gran actividad.Los hongos o mohos se alimentan de
los cidos naturales que tienen los alimentos con lo que cambia su
sabor y adems, disminuye la proteccin de los mismos alimentos
contra venenos ms activos y peligrosos.Las bateras son ms
resistentes que otros microrganismos que resistente a temperaturas
muy altas, arriba de 116 C, que slo se alcanzan en una olla de
presin. Donde la bacteria ms peligrosa es el Clostrodium Botulinum.
Esta bacteria se problema es que esta bacteria, produce una espora
o semilla que slo se destruye a 116 C.Se puede afirmar que los
microorganismos (MO) son la principal causa de deterioro grave y
rpido que pueden daar las frutas en cualquier momento de su vida.
Los MO producen daos irreversibles en las frutas, los cuales se
detectan fcilmente por el cambio producido en una o ms de sus
caractersticas sensoriales, es decir su apariencia, aroma, color,
sabor y textura. El tipo de MO invasor y la velocidad de desarrollo
en las frutas o sus derivados, estn determinados por varias
condiciones relacionadas con las condiciones ambientales y las
caractersticas de estos productos que le servirn de alimento. Los
MO se desarrollan en medios que les son ms favorables y les estn
disponibles. Las principales condiciones internas del alimento que
influyen en el desarrollo microbiano son: el contenido de humedad o
mejor an su disponibilidad del agua, aw, la acidez y pH, la
capacidad tamponizante (buffer), el potencial oxirreduccin (Eh), la
composicin nutricional, el grado de madurez, la presencia de
constituyentes antimicrobianos y su estructura. Las condiciones
externas al alimento que influyen en el desarrollo de MO son: la
temperatura, la humedad relativa, la composicin de la atmsfera o
del medio que rodea al alimento, el grado de contaminacin, la flora
o presencia de agentes depredadores circundantes y las radiaciones.
En todos los casos el grado del dao por MO a la fruta est en
proporcin exponencial al tiempo en que permanezcan sometidas a las
anteriores condiciones que favorecen la contaminacin y
deterioro.Con el deshidratado se busca mantener la calidad de las
frutas. Esta calidad viene definida como el conjunto de atributos o
caractersticas que diferencian las unidades individuales de un
producto, siendo stos atributos de gran significado en la
aceptabilidad del producto por el consumidor.La ley General de
Salud, establece que:Art. 705 Las frutas, hortalizas y leguminosas
que se destinen para la industria alimentaria, sern sanas y
limpias, exentas de toda humedad externa anormal y carecern de olor
y sabor extraos.Art. 706. Se entiende que los productos regulados
en este ttulo estn sanos, cuando no presentan evidencias de haber
sido atacados por hongos, bacteria, insectos, roedores, aves o
haber sufrido alguna lesin que afecte su integridad; adems no
presentarn seales de descomposicin.1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivos
Generales. Realizar un diseo y la respectiva caracterizacin de un
secador solar, con aplicaciones para deshidratado alimenticios, y
nos permita determinar caractersticas especficas de secado en
diferentes productos. 1.2.2 Objetivos especficos. Disear cada uno
de los elementos del secador de frutas, las bandejas para el manejo
de las frutas dentro del horno. Comparar la eficiencia de este tipo
de horno con hornos convencionales. Realizar una caracterizacin del
secador, donde por medio de pruebas se llevar a puesta a punto y
calibracin del equipo con diferentes especies de hortalizas, tales
como Chayotes, Chiles Jalapeos, Zanahorias, Chipiln, Hongos y
Pias.1.3 JustificacinDentro de las industrias agroalimenticias es
muy usado el mtodo de deshidratacin como medio de conservacin de un
gran nmero de productos, y la imagen de natural que da el secado
hace que se utilice para fabricar productos con un mayor valor
aadido, tales como conservas secas utilizadas en botanas y cereales
para el desayuno, as como la fabricacin de diferentes pastas para
saborizar, o ser parte de alimentos en conservas. Pero debido a la
utilizacin de este mtodo de secado afecta profundamente las
caractersticas del alimento tratado, no tanto en lo que tiene que
ver con su valor nutritivo, ya que en la mayora de los alimentos
este no se ve afectado, sino en lo que tiene que ver con su sabor y
textura e inclusive muchas veces estos requieren de mayor tiempo
para cocerse.Se busca hoy en da, en la mayora de las industrias,
cualquiera sea el campo de aplicacin, el ahorro de energa es parte
fundamental de reduccin de costos, ya que la competencia es cada da
mayor y se necesitan bajar costos de produccin para ser ms
competitivos. Es por esto que es necesario buscar alternativas a
proceso ms eficientes para llegar al objetivo del ahorro energtico
deseado.Existen diferentes geometras para el diseo de hornos de
superficies extendidas, ya sean de conveccin natural o forzada,
como se desarrollar ms adelante. Donde el tiempo que se utilizar
para cada producto depender de la tasa de evaporacin del agua se
produce una atmsfera de vapor de agua que si no es debidamente
removida al producto.Con el presente proyecto se buscar optimizar
la tcnica del deshidratado solar, as como elaborar los diferentes
protocolos para una correcta realizacin del secado de las verduras
y frutas, para evitar el deterioro de la calidad en cuanto esttica
y textura del cada producto.1.4 Alcance del proyecto.Este proyecto
pretende un alcance de nivel local, ya que el diseo y construccin
del deshidratador solar es de una capacidad aproximado de 7 kg, de
fruta, el cul ser instalado en el territorio de la Universidad
Politcnica de Chiapas, para la realizacin de diferentes prcticas,
pruebas y desarrollos experimentales , por parte del cuerpo
acadmico de la Ingeniera Agroindustrial.El campo de aplicacin
pensando en un futuro para aplicacin de dicha tecnologa para
generar valores econmicos en comunidades rurales de buena produccin
agrcola, para ofrecer otro medio de comercializacin de los
productos que ah mismo se cosechan.
Captulo II: Deshidratado Solar.2.1 Fundamentos del SecadoPara
disear un secador o un sistema de secado, es esencial tener
informacin cuantitativa sobre la velocidad a la cual el agua es
removida del material hmedo. Un conjunto de pruebas debidamente
planeadas puede ser usado para simular la mayora de las formas de
secado en escala industrial.Existe una serie de factores
importantes a considerar en el anlisis del secado: Contenido de
humedad en equilibrio. Contenido libre del material. Condiciones de
aire de secado y su variacin con el tiempo. Geometra del secador.
Coeficiente de difusin interna del slido.2.2 Comportamiento general
del secado bajo condiciones externas constantes.Durante el secado,
el aire del secado cede energa al material por secar,
proporcionando la eliminacin de humedad en ste.La transferencia de
masa y calor ocurren debido a los gradientes de temperatura y
concentracin, caractersticas en un proceso de secado. La velocidad
de secado est directamente influenciada por el gradiente de
temperatura o concentracin existente, el rea de transferencia y el
coeficiente de transferencia de masa y calor. El secado es
gobernado por la transferencia que se lleva a cabo a menor
velocidad, es decir al paso que ofrezca mayor resistencia.2.2.1
Velocidad de Secado.Los estudios de secado o deshidratacin de
materiales porosos, coinciden en que la desorcin, prdida de
humedad, obedece a cambios en la velocidad de secado perfectamente
definidos y que pueden ser clasificados en tres etapas.
Figura 1 Curvas de velocidad caractersticas del secado de
materiales porosos.Descripcin de la nomenclatura de la grfica de la
figura. A-B Perodo de atemperado. B-C Perodo de velocidad
constante. C-D Secado decreciente 1 etapa. D-E Secado decreciente 2
etapa. Mc Contenido crtico de humedad. Me Contenido de humedad en
equilibrio del material.Periodo de atemperado (A-B)Este periodo
tambin es conocido como periodo transitorio o de atemperado durante
el cual se permite que la superficie del material por secar alcance
la temperatura de bulbo hmedo de la corriente de aire secado,
regularmente este perodo es corto dependiendo del tipo de material
que se trate por lo que puede no ser tan importante.Periodo de
velocidad constante (B-C)El perodo de velocidad constante e lleva a
cabo a temperatura constante, esto se debe a que la superficie del
material se mantiene a condiciones de saturacin y, por lo tanto, la
presin de vapor dela agua en el alimento es igual a la presin de
vapor del agua en el alimento es igual a la presin de vapor del
agua pura a la temperatura de bulbo hmedo, Este perodo est afectado
por el rea expuesta al secado, la diferencia de humedad entre la
corriente de aire y la superficie del material, el coeficiente de
transferencia de masa y calor en la interfase slido-gas o a la
transferencia interna de humedad y de las condiciones del medio de
secado.Modelos que definen el perodo de velocidad constante.
Transferencia de masa Ecuacin 1
Transferencia de calorEcuacin 2
Transferencia interna de humedad.Ecuacin 3
Dnde:
A: rea expuesta al secado P: Presin
Kg: Coeficiente de transferencia de masa Pv: Presion de
vapor
Hc: coeficiente de transferencia de calor Ta: Temperatura
ambiente
: Calor latente de vaporizacin del agua Tbh: Temperatura de
bulbo hmedo
Para determinar la velocidad del secado durante el perodo
constante expresada en trminos de la transferencia de calor, puede
escribirse, que el calor sensible que proporciona el aire para la
evaporacin de cierta cantidad de agua del bulbo hmedo y la
corriente de aire a la temperatura de bulbo seco, lo cual se
expresa:
Donde Periodo C, el punto crtico. Este punto marca el instante
en que el producto alcanza la humedad critica. El perodo de
velocidad decreciente, la velocidad de migracin de humedad hacia la
superficie de la partcula es insuficiente para mantener la capa de
aire saturada adyacente a la superficie de la partcula. Por lo
tanto, la velocidad de secado no es ahora determinada solamente por
las condiciones en la capa lmite. Tambin depende de la estructura
de los poros del material, y en el mecanismo de migracin de la
humedad.Estos incluyen accin capilar, difusin de vapor, difusin a
travs de las superficies internas, y en el caso de materiales
celulares, difusin a travs de las paredes de la clula. El balance
de estos mecanismos puede cambiar como avanza el proceso de secado.
Por ejemplo, el movimiento capilar puede predominar durante las
etapas tempranas del perodo de velocidad decreciente cuando los
poros estn relativamente llenos. Mientras que la difusin del vapor
puede dominar hacia el final cuando slo pequeos paquetes de humedad
permanecen en la estructura slida. En general la curva de velocidad
decreciente no puede predecir a priori y debe de ser determinada
experimentalmente. Sin embargo, determinando la curva de velocidad
decreciente experimentalmente con ciertas condiciones
operacionales, se puede predecir aproximando cmo es que se
comportar cuando las condiciones cambien. Esto es til, pues permite
explorar un rango de opciones de proceso con pocas muestras
experimentales.2.3 Deshidratador solarLos deshidratadores solares
cuentan todos con unas reas esenciales para que el proceso de
desecado de los productos sea eficaz. La forma y ubicacin de cada
una de estas reas es distinta en funcin del modelo de que se trate.
En algunos modelos varias de las reas pueden estar ubicadas en un
mismo sitio, ser la misma o no existir delimitaciones claras entre
ellas. Las reas fundamentales son: rea de captacin.Es el rea que
recibe la radiacin solar y la transforma en el calor con el cual se
van a deshidratar los productos. rea de desecado.Donde se encuentra
el producto a desecar. rea de evacuacin de la humedad.Lugar donde
el aire cargado de humedad se pierde en la atmsfera. rea de entrada
de aire fresco.Punto por el que entra el aire en sustitucin del que
se ha evacuado. Sistema de circulacin del aire.La circulacin de
aire en torno al producto a deshidratar es muy importante, ya que
evacua la humedad ya extrada manteniendo un ambiente seco lo que
acelera la deshidratacin. Atendiendo a la tcnica que se emplee para
mover el aire existen dos sistemas: Se trata del movimiento natural
de ascensin del aire caliente. El aire al calentarse, disminuye su
densidad y tiende a ascender sobre el medio ms denso. Este fenmeno
es llamado conveccin. En los deshidratadores solares se utilizan
este movimiento natural del aire para hacerlo pasar por donde se
encuentra el producto a desecar y posteriormente sacarlo del
sistema. La salida del aire crea una depresin que provoca que el
aire fresco del exterior entre en el sistema y sea de nuevo
calentado reciclando el proceso. Mientras exista aporte de calor
solar la circulacin por conveccin se mantiene.Esta tcnica es
adecuada para pequeos sistemas de deshidratacin natural. La ventaja
es que no tiene ningn costo y la desventaja que en deshidratadores
de estructuras complejas la fuerza del movimiento del aire puede
resultar insuficiente para alcanzar un nivel de renovacin del
ambiente adecuado. Circulacin forzada.Empleando medios elctricos
como un extractor o un ventilador se puede forzar el movimiento del
aire. Este sistema es adecuado para sistemas ms grandes y
complejos. Tiene el inconveniente de que requiere un aporte externo
de energa, aunque si se emplean paneles fotovoltaicos, toda la
energa del sistema podra provenir del sol.
Figura 2 Componentes de un deshidratador solar.
2.3.1. Tipos de Deshidratadores solares. (solar, 2008)Existen
muchos modelos de deshidratadores solares. Desde los ms sencillos
al aire libre hasta los ms sofisticados para el secado industrial,
pasando por aquellos de tamao medio para pequeos negocios o para el
hogar.Secado al aire libre.Sin lugar a dudas el sistema ms sencillo
y antiguo que existe. Muy probablemente ya era empleado desde la
prehistoria humana para el sacado de alimentos y de materiales de
uso. Esta tcnica an es usada en muchas partes del mundo por lo
econmico y sencillo. Sin embargo es esta misma sencillez la que
impone ms restricciones para su uso. Solo puede ser usado en
jornadas clidas, soleadas y secas. En lugares con elevada humedad
ambiental el uso de esta tcnica presenta poca eficiencia, o es
directamente imposible. En zonas desrticas puede ser y es
ampliamente usado sin problemas. Un ejemplo de esto son los tomates
rojos que muchas tribus saharianas secan al sol en el ambiente
trrido y seco del desierto para conservarlo durante todo el ao
hasta la siguiente cosecha. Otros inconvenientes de esta tcnica es
que el material a desecar es vulnerable a las lluvias, a las
impurezas atmosfricas y a la accin de animales e insectos.Tambin
existen una gama de productos que se secan sin ningn problema
incluso en el interior de las viviendas hasta en la sombra. Buen
ejemplo de ello son determinados tipos de pimientos (chiles, ajes)
que se secan sin dificultad.En esta tcnica de deshidratacin el rea
de secado y captacin es la propia superficie en donde se colocan
los productos. El aire entra y sale libremente y el sistema de
circulacin es la propia brisa que puede correr o las corrientes de
conveccin que se establezcan.
Deshidratadores solares de gabinete.Este tipo de deshidratadores
son de forma compacta de caja. El rea de captacin solar es la misma
que la de desecado. Cuenta una pequea apertura en la parte inferior
que es por donde entra el aire fresco, mientras que por otra
apertura en la parte superior es por donde sale el aire clido con
un cierto nivel de humedad. En este tipo de deshidratadores la
circulacin del aire es por conveccin natural. En general, debido a
que el aire tiene muchos obstculos por entre los que moverse y poco
tiro, el flujo de este aire ser lento y su eficacia no muy alta.
Estos sistemas son capaces de deshidratar pequeas cantidades de
material. Son principalmente usados para secar alimentos.
Figura 3 Deshidratador solar de gabinete.Deshidratadores solares
de colector y armario.Estos deshidratadores constan de un colector
solar donde el aire se calienta y asciende hasta el armario donde
se sitan los elementos para deshidratar.
Figura 4 Deshidratador solar de panel y armario.El rea de
captacin solar es el propio colector de aire, aunque hay algunos
modelos que tambin cuentan con una superficie transparente para
captar radiacin solar en el armario. La apertura o no del armario
para captar radiacin solar depende de las sustancias que se deseen
deshidratar. Si se trata de alimentos sensibles a la radiacin
ultravioleta que deslucen su aspecto, entonces se opta por sistemas
cerrados.La entrada de aire se encuentra en el canto inferior del
colector mientras que la salida se sita en la parte alta del
armario. El tipo circulacin del aire es natural por conveccin. La
disposicin del colector en la parte baja del equipo y con una
cierta inclinacin, junto con la salida de aire en la parte alta,
facilita el movimiento del aire que es ms rpido que en el caso del
deshidratador de gabinete.Estos deshidratadores son adecuados para
alimentos, hierbas, flores etc, en cantidades desde pequeas a
medianas, en funcin del tamao y la capacidad del equipo. Combinando
varios equipos de este tipo de forma modular es posible deshidratar
cantidades de producto a niveles industriales.Deshidratadores
solares de colectores y silo.Este sistema es similar al de panel y
armario solo que de grandes dimensiones. En vez de un armario
dispondr de un silo para deshidratar cantidades mucho ms grandes.
Tambin la parte de colectores ser ms grande dado que se requiere
aportar mucho ms calor. Este tipo de equipos cuenta con sistema de
de circulacin forzada de aire ya que una mayor cantidad de producto
a deshidratar dificulta el movimiento del aire por conveccin
natural.
Figura 5 Deshidratador solar con silo
Deshidratadores de invernadero.Este sistema consiste en un gran
invernadero similar a los que se emplea en la agricultura. En este
caso el calor generado en el invernadero es utilizado para desecar
productos. En si representa el mismo esquema que el modelo de
gabinete solo que con las proporciones y los materiales que se
emplean en los cultivos de invernadero. Algunos modelos propuestos
para secar madera introducen la innovacin de contar con ruedas, lo
que evita mover la pesada carga de madera, solo la ms liviana
estructura de plstico.
Figura 6 Deshidratador solar tipo invernadero.Deshidratadores
con colectores indirectos.Este tipo de deshidratadores cuentan con
los colectores solares de aire y la cmara de desecado por separado.
El aire caliente pasa de los colectores a la cmara a travs de unos
conductos de aire adecuados. Cuenta con un sistema de circulacin de
aire forzado que deber ser de mayor potencia.
Figura 7 Deshidratador con colectores indirectos
Capitulo III Productos agroindustriales deshidratados.3.1
Composicin de los productos.3.1.1 Chayotes (Sechium edule),El
chayote (FAO, 2006) es un bejuco herbceo trepador, perteneciente a
la familia de las Cucurbitceas. Sus tallos son estriados y lampios,
crecen simultneamente de una sola raz, gruesos en la base con ramas
delgadas, firmes y herbceas en la parte superior. Sus hojas son de
forma aovada, con bordes dentados completa o ligeramente y como
casi todas las plantas de su familia, desarrolla zarcillos para su
sostenimiento. Las flores son unisexuales y se desarrollan en las
axilas de las hojas. Las masculinas nacen en racimos erectos y son
de color verde a verde claro. Se propaga por medio de frutos
completos puestos a retoar o por medio de semillas. La recoleccin
de los primeros frutos se realiza a los 90 das de la siembra. Es un
cultivo de clima tropical que crece bien en zonas de altura
variable entre 300 y 2000 msnm, con temperaturas ptimas entre 13 y
21C. Requiere de buena pluviosidad, frecuente pero moderada (1500 a
2000 mm al ao). Es bastante exigente en cuanto a suelos,
prefiriendo suelos livianos, ricos en materia orgnica y con buen
drenaje. No soporta los suelos encharcados ni los suelos cidos.
Crecen solos o en parejas en un pednculo compartido. Son carnosos y
algunos algo fibrosos. Presentan diferentes formas (globosa, aovada
o piriforme), miden entre 4 y 27 cm de largo y entre 3 y 11 cm de
ancho. Su cscara es lisa o arrugada de color verde, con o sin
espinas segn las variedades. La pulpa es de color blanco a verde
plido y tiene un sabor algo dulce. Presenta una semilla de forma
ovoide, grande y suave.
Composicin Nutrimental Tabla 1 Composicin Nutrimental con
respecto a 100 gramos de Chayote.Componente Contenido
Caloras 26 31
Agua 89.0 93.4 g
Protenas 0.9 1.1 g
Grasas 0.1 0.3 g
Carbohidratos 3.5 7.7 g
Fibra 0.4 - 1.0 g
Cenizas 0.4 0.6 g
Calcio 12 - 19 mg
Fsforo 4.0 30 mg
Hierro 0.2 - 0.6 mg
Magnesio 14 mg
Sodio 4 mg
Potasio 150 mg
cido ascrbico 11 - 20 mg
Tiamina 0.03 mg
Riboflavina 0.04 mg
Niacina 0.4 0.5 mg
Clasificacin de los chayotes (FAO, NORMA DEL CODEX PARA EL
CHAYOTE, 2005):Categora ExtraLos chayotes de esta categora debern
ser de calidad superior y caractersticos de la variedad y/o tipo
comercial. No debern tener defectos, salvo defectos superficiales
muy leves siempre y cuando no afecten al aspecto general del
producto, su calidad, estado de conservacin y presentacin en el
envase.Categora ILos chayotes de esta categora debern ser de buena
calidad y caractersticos de la variedad y/o tipo comercial. Podrn
permitirse, sin embargo, los siguientes defectos leves, siempre y
cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad,
estado de conservacin y presentacin en el envase: Defectos leves de
forma, como por ejemplo surcos longitudinales poco marcados y
ligeras depresiones. Defectos leves de coloracin que no superen el
25% de la superficie total. Defectos leves en la piel debidos a
cicatrizacin que no excedan en total de 3 cm2. En ningn caso los
defectos debern afectar a la pulpa del fruto.Categora IIEsta
categora comprende los chayotes que no pueden clasificarse en las
categoras superiores, pero satisfacen los requisitos mnimos
especificados en la Seccin 2.1. Podrn permitirse, sin embargo, los
siguientes defectos, siempre y cuando los chayotes conserven sus
caractersticas esenciales en lo que respecta a su calidad, estado
de conservacin y presentacin: Defectos de forma, como por ejemplo
surcos longitudinales poco marcados y ligeras depresiones. Defectos
de coloracin que no superen el 35% de la superficie total. Defectos
en la piel debidos a cicatrizacin que no excedan en total de 5 cm2.
En ningn caso los defectos debern afectar a la pulpa del fruto.
Disposicin y requisitos mnimos relativos a la calidad En todas
las categoras, a reserva de las disposiciones especiales para cada
categora y las tolerancias permitidas, los chayotes debern: Estar
enteros. Estar sanos, debern excluirse los productos afectados por
podredumbre o deterioro que hagan que no sean aptos para el
consumo. Estar limpios, y prcticamente exentos de cualquier materia
extraa visible. Estar prcticamente exentos de plagas que afecten al
aspecto general del producto. Estar prcticamente exentos de daos
causados por plagas. Estar exentos de humedad externa anormal,
salvo la condensacin consiguiente a su remocin de una cmara
frigorfica. Estar exentos de cualquier olor y/o sabor extraos. Ser
de consistencia firme y tener un aspecto fresco. Estar exentos de
daos causados por bajas temperaturas, magulladuras, daos causados
por el sol. Estar exentos de pulpa fibrosa, espinas duras, de
seales visibles de germinacin.
3.1.2 Tomates (Solanum lycopersicum) (FAO, 2006).Es una
hortaliza perteneciente a la familia de las Solanceas, constituida
por un tallo principal largo con ramificaciones. Posee hojas
alternas de 15 a 45 cm de longitud. Los tallos y las hojas son de
color verde y speras al tacto, expelen un olor caracterstico. Las
flores son de color amarillo y se agrupan en racimos de tres a
siete de ellas, en cimas insertadas en el tallo principal. Se
propaga por semillas. Por tener un tallo poco rgido, se tiene que
sembrar como enredadera con un tutor. La densidad promedio es de
15000 plantas a 20000 plantas por hectrea. La cosecha se inicia
entre 90 y 120 das despus de la siembra. Crece en lugares calientes
y frescos (20C y 23C) y una intensidad luminosa alta. Se siembra
preferiblemente en suelos profundos con buen drenaje y ligeramente
cidos. El fruto es una baya de pulpa tierna predominantemente
alcalina debido a su contenido mineral. Es de color rojo, rosado,
amarillo o verde (rojo ms comn) y de forma redonda, achatada o
alargada. Presenta varios tamaos dependiendo de su
variedad.Composicin NutrimentalTabla 2 Composicin Nutrimental de
100 gramos de TomateCOMPUESTO CANTIDAD
Caloras21
Agua94.3 g
Carbohidratos3.3 g
Grasas0.1 g
Protenas0.9 g
Fibra0.8 g
Cenizas0.6 g
Sodio9 mg
Calcio7 mg
Fsforo19 mg
Hierro0.7 mg
Vitamina A1100 U.I.
Tiamina0.05 mg
Riboflavina0.02 mg
Niacina0.6 mg
cido ascrbico20 mg
Clasificacin de los tomates (FAO, NORMA DEL CODEX PARA EL TOMATE
, 2007).Categora ExtraLos tomates de esta categora debern ser de
calidad superior. Debern tener la pulpa firme, y su forma, aspecto
y desarrollo debern ser caractersticos de la variedad. Debern ser
uniformes en cuanto al tamao. Debern estar exentos de dorso verde u
otros defectos, salvo defectos superficiales muy leves siempre y
cuando no afecten al aspecto general del producto, su calidad,
estado de conservacin y presentacin en el envase.Categora ILos
tomates de esta categora debern ser de buena calidad. Debern tener
la pulpa suficientemente firme, y su forma, aspecto y desarrollo
debern ser caractersticos de la variedad.Debern ser uniformes en
cuanto al tamao y estar exentos de grietas y de dorso verde
visible.Podrn permitirse, sin embargo, los siguientes defectos
leves, siempre y cuando no afecten al aspecto general del producto,
su calidad, estado de conservacin y presentacin en el envase: Un
ligero defecto de forma y desarrollo; Un ligero defecto de
coloracin; Defectos leves de la piel; magulladuras muy leves. Adems
los tomates asurcados podrn presentar: Grietas cicatrizadas
superficiales que no excedan de 1 cm de longitud; Protuberancias no
excesivas; Un pequeo ombligo que no presente suberizacin;
Suberizacin del estigma no superior a 1 cm2;Una cicatriz lineal
cuya longitud no exceda de los dos tercios del dimetro mximo del
fruto.Categora IIEsta categora comprende los tomates que no pueden
clasificarse en las categoras superiores, pero satisfacen los
requisitos mnimos especificados en la Seccin de requisitos
mnimos.Los tomates debern ser suficientemente firmes (pero podrn
ser ligeramente menos firmes que los clasificados en la Categora I)
y no debern presentar grietas sin cicatrizar.Podrn permitirse, sin
embargo, los siguientes defectos, siempre y cuando los tomates
conserven sus caractersticas esenciales en lo que respecta a su
calidad, estado de conservacin y presentacin:
Defectos de forma, desarrollo y coloracin, en la piel o
magulladuras, a condicin de que no afecten seriamente al fruto.
Grietas cicatrizadas superficiales que no excedan de 3 cm de
longitud para los tomates redondos, asurcados u oblongos.Adems, los
tomates asurcados podrn presentar: protuberancias ms acusadas que
las admitidas en la Categora I, pero sin llegar a la deformidad; un
ombligo, suberizacin del estigma no superior a 2 cm2, una cicatriz
pistilar fina de forma alargada (similar a una
costura).DISPOSICIONES RELATIVAS A LA CALIDADREQUISITOS MNIMOSEn
todas las categoras, a reserva de las disposiciones especiales para
cada categora y las tolerancias permitidas, los tomates debern
estar: Enteros. Sanos, y exentos de podredumbre o deterioro que
hagan que no sean aptos para el consumo; Limpios, y prcticamente
exentos de cualquier materia extraa visible Prcticamente exentos de
plagas, y daos causados por ellas, que afecten al aspecto general
del producto Exentos de humedad externa anormal, salvo la
condensacin consiguiente a su remocin de una cmara frigorfica.
Exentos de cualquier olor y/o sabor extraos. Con aspecto fresco. En
el caso de los tomates en racimo, los tallos deben estar frescos,
sanos, limpios y exentos de hojas y cualquier materia extraa
visible.El desarrollo y condicin de los tomates debern ser tales
que les permitan: Soportar el transporte y la manipulacin. Llegar
en estado satisfactorio al lugar de destino.Requisitos de
MadurezLos tomates debern estar suficientemente desarrollados y
presentar un grado de madurez satisfactorio.El desarrollo y estado
de madurez de los tomates debern ser tales que les permitan
continuar el proceso de maduracin y alcanzar el grado de madurez
apropiado.3.1.3 Zanahoria (Daucus carota) (FAO, 2006)Es una
hortaliza de raz larga perteneciente a la familia de las
Umbelferas. Posee una corona de muchas hojas compuestas, que se
levantan directamente de la parte superior de la raz. Se propaga
por medio de semillas. La cosecha de la zanahoria se inicia 65 das
despus de la siembra y se puede prolongar hasta los 120 das
(duracin total del ciclo es inferior de cuatro meses). La densidad
de siembra promedio es de 450000 plantas por hectrea. Es una planta
que se desarrolla en clima templado o fro con precipitaciones
medianas (500 mm y superiores. Se desarrolla mejor en temperaturas
entre 16 y 21C. El cultivo prefiere los suelos livianos. Existen
numerosas variedades unas aptas para el procesamiento y otras
recomendadas para el consumo fresco. La parte comestible es la raz,
de color anaranjado, la cual tiene un importante contenido de
vitamina A. El fruto por lo general es ancho en la parte superior y
se va adelgazando. Puede medir de 10 a 30 cm de longitud.
Composicin NutrimentalTabla 3 Composicin Nutrimental de 100
gramos de ZanahoriaCOMPUESTO CANTIDAD
Caloras36
Agua86 g
Carbohidratos10.7 g
Grasas0.1 g
Protenas0.9 g
Fibra1.2 g
Cenizas1.1 g
Calcio80 mg
Fsforo30 mg
Hierro1.5 mg
Vitamina A10500 U.I.
Tiamina0.04 mg
Riboflavina0.04 mg
Niacina0.5 mg
cido ascrbico3.0 mg
Clasificacin designacin del producto (DIRECCIN GENERAL DE NORMAS
MEXICANAS, 1982). Las zanahorias se clasifican de acuerdo a sus
especificaciones en tres grados de calidad en orden descendente:
Mxico Extra Mxico No. 1 Mxico No. 2El producto clasificado se
designa por su nombre, tamao y grado de calidad. El producto que no
ha sido clasificado de acuerdo con alguno de los grados
anteriormente mencionados se designar como "No Clasificado".E1
trmino "No Clasificado" no es un grado dentro del texto de esta
Norma, sino una designacin que denota que ningn grado de calidad se
ha dado al lote.Especificaciones sensorialesLas zanahorias deben:
Estar bien desarrolladas, enteras, sanas, frescas, limpias, de
consistencia firme y razonablemente lisa. Tener forma, sabor y olor
caractersticos. Estar exentas de humedad exterior anormal. Estar
prcticamente libres de descomposicin o pudricin. Estar prcticamente
libres de defectos de origen mecnico, entomolgico, microbiolgico,
meteorolgico y gentico-fisiolgico. Color: Las zanahorias presentan
un color que va del amarillo al anaranjado.Especificaciones fsicas
Tamao: El tamao de las zanahorias se determina con base a su grosor
y longitud.El tamao de las zanahorias se clasifica de acuerdo a la
Tabla siguiente.Tabla 4 Clasificacin de las Zanahorias, segn
tamaoLETRA DE REFERENCIATAMAO (LONGITUD) cmGROSOR *
Amenor de 9.5Mnimo 2.0
B9.5-10.92.0-3.0
C11.0-12.42.0-3.0
D12.5-13.92.0-3.5
E14.0-15.52.0-3.5
Fmayores de 15.52.0-4.0
Mxico ExtraLas zanahorias deben presentar como tamao mnimo los
correspondientes a las letras B C de la Tabla 4 Clasificacin de las
Zanahorias, segn tamao. Mxico No. 1 y Mxico No. 2Las zanahorias
deben presentar cualquiera de los tamaos anotados en la
Especificaciones de defectos Mxico ExtraEstar prcticamente libres
de cualquier defecto y dentro de las tolerancias establecidas para
esta calidad. Mxico No. 1Puede presentar como mximo un defecto
menor y dentro de las tolerancias establecidas para esta calidad.
Mxico No. 2Puede presentar como mximo un defecto mayor y dentro de
las tolerancias establecidas para esta calidad. Especificaciones de
presentacin Mxico ExtraLas zanahorias deben ser envasadas siguiendo
una rigurosa seleccin, dejando cada envase perfectamente presentado
y su aspecto global debe ser uniforme, en cuanto a tamao, dentro de
las tolerancias establecidas para tamao para esta calidad. Mxico
No. 1 y Mxico No.2Las zanahorias envasadas pueden presentar
variaciones en cuanto a homogeneidad en lo concerniente a tamao,
dentro de las tolerancias establecidas para tamao para esta
calidad. ToleranciasPara las especificaciones fsicas y de defecto,
de las distintas calidades se permiten las tolerancias
siguientes:Tabla 5 Tolerancias de tamao.CALIDAD TOLERANCIAMXICO
EXTRAMXICO NO. 1MXICO NO. 2
Tamao5 %10 %15 %
Tolerancias de defectosPara todos los grados de calidad
mencionados, se permitirn las siguientes tolerancias de
defectos.Tabla 6 Tolerancias de defectosTIPO DE DEFECTOSTOLERANCIAS
EN:
PUNTO DE EMBARQUE PUNTO DE ARRIBO
Defectos crticos 4 % 5 %
Defectos mayores 6 %
7 %
Defectos menores 10 %
12 %
Acumulativo10 %
12 %
Pudricin0.5%1%
En las tolerancias de tamao y defectos, el porcentaje permitido
se da para el lote.En zanahoria el porcentaje que no corresponda a
la designacin declarada, se evala por conteo.3.2 El agua en los
alimentos.El trmino contenido de agua de un alimento se refiere, en
general a toda el agua de manera global. Sin embargo, en los
tejidos animal y vegetal, el agua no est uniformemente distribuida
por muchas razones, por ejemplo, debido a los complejos hidratados
que se producen con protenas, a los hidratos de carbono y otros, a
las diversas estructuras internas propias de cada tejido, a la
microcapilares que se forman, a su incompatibilidad con los lpidos
que no permiten su presencia, etctera; el citoplasma de las clulas
presenta alto porcentaje de polipptidos capaces de retener ms agua
que los organelos que carecen de macromolculas hidrfilias
semejantes. Esta situacin de heterogeneidad de la distribucin del
agua tambin se presenta en productos procesados debido a que sus
componentes se encuentran en distintas formas de dispersin.Por
estas razones, en los alimentos existen diferentes estados
energticos en lo que se encuentra el agua; es decir, no toda el
agua de un producto tiene las mismas propiedades fisicoqumicas.La
disponibilidad de agua en un alimento, depende de la estructura y
composicin qumica del mismo, por ejemplo en los lpidos la
interaccin es hidrofbica; en los azcares es hidroflica. Esto
permite que haya diferentes tipos de agua, que son: Agua libre: es
la de mayor porcentaje en la composicin de un alimento fresco o
procesado, no sale espontneamente de los tejidos animales o
vegetales, regularmente se encuentra en forma de gel, tanto a nivel
celular como en los espacios intercelulares, se ubica en los
espacios intergranulates y los poros del material, su retencin est
fuertemente influenciada por el pH y las fuerzas inicas por lo
tanto esto hace que se hinchen los geles de protenas, pectinas o de
almidn. Mantiene las propiedades fsicas del agua, actuando como
agente dispersante para las sustancias coloidales y como disolvente
para los compuestos cristalizables. Agua de composicin: esta se
absorbe sobre las superficies de las macromolculas coloidales
(almidones, celulosas y protenas), est unida por fuerzas de Van der
Waals o por puentes de hidrgeno. Forma una capa nica o
monomolecular, la caracterstica de esta agua es que no est
disponible para reacciones qumicas, no es congelable, ni disponible
para los microorganismos, en reacciones donde interviene el oxgeno
esta sirve de proteccin. Agua de conformacin: est enlazada con
ciertos compuestos y se conoce como agua de hidratacin.Estos
conceptos se relacionan con la capacidad de retencin de agua de
diversas protenas y polisacridos, que en forma natural integran
tejidos y que por su hidratacin le proporcionan frescura a los
alimentos. La capacidad de retencin de agua es una medida de la
cantidad del lquido que puede quedar atrapado en una red, in que
exista exudacin o sinresis. En la siguiente figura se puede
observar las tres zonas hipotticas de agua contenida en un
producto.La zona III se considera libre, se encuentra en
macrocapilares y forma parte de las soluciones que disuelven las
sustancias de bajo peso molecular, es la ms abundante, fcil de
congelar y evaporar, y su eliminacin reduce la actividad del agua a
0.8En la zona II , el agua se localiza en diferentes capas ms
estructuradas y en microcapilares; es ms difcil de quitar que la
anterior, pero al quitarla se obtiene valores de actividad acuosa
de 0.25, siendo esta fraccin junto con la monocapa , al agua
ligada.Por ltimo, el agua en la zona I equivale a la capa
monomolecular y es la ms difcil de eliminar en los procesos
comerciales de secado, en algunos casos se puede reducir
parcialmente en la deshidratacin, pero esto no es recomendable, ya
que, adems de que se requiere mucha energa y se daa al alimento, su
presencia ejerce un efecto protector, sobre todo contra las
reacciones de oxidacin de lpidos, por que acta como barrera del
oxgeno.
Figura 8 Cambios que ocurren en los alimentos en funcin de la
actividad del agua A)oxidacin de lpidos, B) reacciones hidrolticas;
C) oscurecimiento no enzimtico, E)Actividad enzimtica; F)
Crecimiento de hongos, G) Crecimiento de Levaduras y H) Crecimiento
de bacterias.
3.3 Conservacin de alimentos.Conservar los alimentos consiste en
bloquear la accin de los agentes (microorganismos o enzimas) que
pueden alterar sus caractersticas originarias (aspecto, olor y
sabor). Estos agentes pueden ser ajenos a los alimentos
(microorganismos del entorno como bacterias, mohos y levaduras) o
estar en su interior, como las enzimas naturales presentes en
ellos. (Vanaclocha, 2003)
Esto tiene implicaciones econmicas evidentes, tanto para los
fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados
antes de su comercializacin, prdida de la imagen de marca, etc.)
como para distribuidores y consumidores (deterioro de productos
despus de su adquisicin y antes de su consumo). Se calcula que ms
del 20% de todos los alimentos producidos en el mundo se pierden
por accin de los microorganismos. Por otra parte, los alimentos
alterados pueden resultar muy perjudiciales para la salud del
consumidor. La toxina botulnica, producida por una bacteria,
Clostridium botulinum, en las conservas mal esterilizadas,
embutidos y en otros productos, es una de las sustancias ms
venenosas que se conocen (miles de veces ms txica que el cianuro).
Otras sustancias producidas por el crecimiento de ciertos mohos son
potentes agentes cancergenos. Existen pues razones poderosas para
evitar la alteracin de los alimentos. A los mtodos fsicos, como el
calentamiento, deshidratacin, irradiacin o congelacin, pueden
asociarse mtodos qumicos que causen la muerte de los microrganismos
o que al menos eviten su crecimiento. En muchos alimentos existen
de forma natural sustancias con actividad antimicrobiana. Muchas
frutas contienen diferentes cidos orgnicos, como el cido benzoico o
el cido ctrico. La relativa estabilidad de los yogures comparados
con la leche se debe al cido lctico producido durante su
fermentacin. Los ajos, cebollas y muchas especias contienen
potentes agentes antimicrobianos, o precursores que se transforman
en ellos al triturarlos. Las tcnicas de conservacin han permitido
que alimentos estacionales sean de consumo permanente.Mediante
calor PasteurizacinEl proceso de pasteurizacin fue llamado as luego
que Luis Pasteur descubriera que organismos contaminantes
productores de la enfermedad de los vinos podan ser eliminados
aplicando temperatura. Luego se emple a otros productos para lograr
su conservacin. Es comn la pasteurizacin de la leche que consiste
en la aplicacin de diferentes temperaturas y tiempos para la
destruccin de microorganismos patgenos, y la mayora de los
saprfitos presentes en el producto, y a partir de ese proceso,
garantizar la calidad microbiolgica y evitar su degradacin. La
pasteurizacin a baja temperatura y tiempo prolongado es a 63C
durante 30 minutos, mientras que la que se utiliza a alta
temperatura y corto tiempo es de 72C durante 15 segundos.
EsterilizacinSe realiza la esterilizacin por el vapor de agua a
presin. El modelo ms usado es el de Chamberland. Esteriliza a 120 a
una atmsfera de presin, 127 a 11/2 atmsfera de presin, o a 134 a 2
atmsferas de presin, se deja el material durante 20 a 30 minutos.
Consta de una caldera de cobre, sostenida por una camisa externa
metlica, que en la parte inferior recibe calor por combustin de gas
o por una resistencia elctrica. La caldera se cierra en la parte
superior, por una tapa de bronce que se ajusta perfectamente
gracias a un anillo de caucho, mediante bulones a "mariposa". Esta
tapa posee tres orificios, uno para el manmetro, otro para el
escape de vapor en forma de robinete y el tercero, para una vlvula
de seguridad que funciona por contrapeso o a resorte. Para hacerlo
funcionar se coloca agua en la caldera, 2 o 3 litros, procurando
que su nivel no alcance a los objetos que se disponen sobre una
rejilla de metal. Se cierra asegurando la tapa, sin ajustar los
bulones y se da calor, dejando abierta la vlvula de escape hasta
que todo el aire se desaloje y comience la salida de vapor en forma
de chorro continuo y abundante, lo que indica que el aparato est
bien purgado de aire. Se cierra la llave de escape y se ajustan los
bulones de la tapa en forma pareja, se deja subir 1, 11/2 o 2
atmsferas la presin, mantenindola constante durante el tiempo
necesario. Uperizacin (U.H.T.)La Uperizacin consiste en una
esterilizacin sometida a una corriente de vapor de agua
recalentado, manteniendo la leche en una corriente turbulenta, a
una temperatura de 150C menos de un segundo, consiguindose un
periodo mayor de conservacin que con la pasteurizacin. Despus pasa
por un proceso de fuerte enfriamiento a 4 C, el lquido esterilizado
se puede conservar, tericamente durante un largo periodo de tiempo.
La fecha lmite de uso es de meses, ya que se pueden producir
alteraciones en el interior del embalaje. Este mtodo se utiliza
sobre todo con la leche natural. Las prdidas vitamnicas son mnimas:
menos del 10 por ciento para las vitaminas C y B1 y menos del 20
por ciento para la vitamina B2. El valor biolgico de las protenas
no disminuye.Mediante Frio. RefrigeracinSe mantiene el alimento a
bajas temperaturas (entre 2 y 8C) sin alcanzar la congelacin.
CongelacinSe somete el alimento a temperaturas inferiores al
punto de congelacin (a - 18C) durante un tiempo reducido. La
congelacin retrasa el deterioro de los alimentos y prolonga su
seguridad evitando que los microorganismos se desarrollen y
ralentizando la actividad enzimtica que hace que los alimentos se
echen a perder. Cuando el agua de los alimentos se congela, se
convierte en cristales de hielo y deja de estar a disposicin de los
microorganismos que la necesitan para su desarrollo. No obstante,
la mayora de los microorganismos (a excepcin de los parsitos)
siguen viviendo durante la congelacin, as pues, es preciso
manipular los alimentos con cuidado tanto antes como despus de
sta.La congelacin tiene un efecto mnimo en el contenido nutricional
de los alimentos. Algunas frutas y verduras se escaldan
(introducindolas en agua hirviendo durante un corto periodo de
tiempo) antes de congelarlas para desactivar las enzimas y
levaduras que podran seguir causando daos, incluso en el
congelador. Este mtodo puede provocar la prdida de parte de la
vitamina C (del 15 al 20%). A pesar de esta prdida, las verduras y
frutas se congelan en condiciones inmejorables poco despus de ser
cosechadas y generalmente presentan mejores cualidades nutritivas
que sus equivalentes "frescas". En ocasiones, los productos
cosechados tardan das en ser seleccionados, transportados y
distribuidos a los comercios. Durante este tiempo, los alimentos
pueden perder progresivamente vitaminas y minerales. Las bayas y
las verduras verdes pueden perder hasta un 15% de su contenido de
vitamina C al da si se almacenan a temperatura ambiente. En el caso
de la carne de ave o res y el pescado congelados, prcticamente no
se pierden vitaminas ni minerales debido a que la congelacin no
afecta ni a las protenas, ni a las vitaminas A y D, ni a los
minerales que ellos contienen. Durante su descongelacin, se produce
una prdida de lquido que contiene vitaminas y sales minerales
hidrosolubles, que se perdern al cocinar el producto a no ser que
se aproveche dicho lquido.
Ultracongelacin.Se somete el alimento a una temperatura entre
-35 y -150C durante breve periodo de tiempo. Es el mejor
procedimiento de aplicacin del fro pues los cristales de hielo que
se forman durante el proceso son de pequeo tamao y no llegan a
lesionar los tejidos del alimento. Dado que stos conservan
inalteradas la mayor parte de sus cualidades, solo deben someterse
a este proceso aquellos que se encuentren en perfecto estado. Los
alimentos ultra congelados una vez adquiridos se conservan en las
cmaras de congelacin a unos -18 a -20C. Por deshidratacin.
Secado.Es una prdida de agua parcial en condiciones ambientales
naturales o bien con una fuente de calor suave y corrientes de
aire. Concentracin: La concentracin es el proceso de reduccin del
contenido de agua de los alimentos sin pasar al estado solid. Se
utiliza para preparar extractos crnicos, concentrados de tomate,
zumos de frutas, leche condensada, etc. En algunos de estos
productos, como la aw an es alta, alrededor del 0.95, se requiere
un proceso adicional para conferir estabilidad al producto como el
enlatado y el congelado Liofilizacin:Es la desecacin de un producto
previamente congelado que mediante sublimacin del hielo al vaco se
consigue una masa seca, ms o menos esponjosa, ms o menos estable,
que se puede disolver a su vez en agua y que se puede almacenar
durante ms tiempo al no tener humedad remanente. Es un proceso que
permite la mxima conservacin de la calidad organolptica de los
alimentos as como de su valor nutritivo y consiste en la
deshidratacin de una sustancia por sublimacin al vaco. Consta de
tres fases: sobr congelacin, desecacin primaria y desecacin
secundaria. La conservacin de bacterias, virus u otros
microorganismos fue su primera aplicacin, pero en la actualidad se
utiliza en medicina para la conservacin de sueros, plasma y otros
productos biolgicos; en la industria qumica para preparar
catalizadores, y en la industria alimentara se aplica a productos
tan variados como la leche, el caf, legumbres, championes o fruta.
En esta industria es donde tiene mayor aplicacin, pues ofrece
ventajas tan importantes como la conservacin y transporte fcil de
los productos, la ausencia de temperaturas altas, la inhibicin del
crecimiento de microorganismos, o la recuperacin de las propiedades
del alimento al aadirle el volumen de agua que en un principio
tena. La conservacin de los alimentos como medio para prevenir
tiempos de escasez ha sido una de las preocupaciones de la
humanidad. Para conseguir aumentar la despensa, la experiencia haba
demostrado, a lo largo de la historia, que existan muy pocos
sistemas fiables. Slo el ahumado, las tcnicas de salazn y
salmueras, el escabeche, y el aceite, podan generar medios que
mantuvieran los alimentos en buen estado.
Mediante aditivos.De origen natural (vinagre, aceite, azcar,
sal, alcohol) o bien de origen industrial debidamente
autorizados.Los aditivos alimentarios se diferencian de otros
componentes de los alimentos en que se aaden voluntariamente, no
pretenden enriquecer el alimento en nutrientes y, solamente, se
utilizan para mejorar alguno de los aspectos del alimento, como son
el tiempo de conservacin, la mejora del sabor, del color, de la
textura etc. Por irradiacinConsiste en la aplicacin sobre el
alimento de radiaciones ionizantes bajo un estricto control. Las
radiaciones ms empleadas es la gamma, obtenidas a partir de la
desintegracin radioactiva de istopos de cobalto y cesio. El mtodo
es muy eficaz porque prolonga la vida til de un producto en las
mejores condiciones. Existe un smbolo internacional propuesto para
identificar, en el etiquetado, los alimentos que han sido sometidos
a un proceso de irradiacin. Pero el smbolo no aparece en el
etiquetado europeo, aunque si debe mencionarse en la etiqueta que
el producto o sus ingredientes han sido irradiados.Mtodos por
conservacin qumica.Estn basados en la adicin de sustancias que
actan modificando qumicamente el producto, por ejemplo disminuyendo
el pH. Ozono Gas derivado del oxgeno que se emplea como fungicida y
bactericida, para la desinfeccin y desodorizacin de todo tipo de
ambientes, sin dejar traza alguna despus de su accin, y pudiendo
actuar de forma permanente mediante su aplicacin por medio de
generadores. Se aplica en cmaras frigorficas para pastelera, ya que
desinfecta totalmente, eliminando olores, por lo que se pueden
almacenar a la vez varios productos sin el riesgo de que se
contaminen y sin que pasen los olores de unos a otros. Adicin de
azcarCuando se realiza a elevadas concentraciones permite que los
alimentos estn protegidos contra la proliferacin microbiana y
aumenta sus posibilidades de conservacin, este proceso se lleva a
cabo en la elaboracin de leche condensada, mermeladas, frutas
escarchadas y compotas. CuradoEs un mtodo de gran tradicin en
nuestro pas que utiliza, adems de la sal comn, sales curantes,
nitratos y nitritos potsico y sdico, dichas sustancias deben estar
muy controladas por la legislacin sanitaria para evitar sus efectos
adversos, ya que a partir de ellas se forman nitrosaminas que son
cancergenas y pueden constituir un problema para la salud, sin
embargo, el uso de estas sustancias es necesario porque impide el
crecimiento del (Clostridium botulinium), un peligroso
microorganismo, adems de que sirve para estabilizar el color rojo,
sonrosado de las carnes. AhumadoEs un procedimiento que utiliza el
humo obtenido de la combustin de materias con bajo contenido en
resinas o aromas de humo. El humo acta como esterilizante y
antioxidante y confiere un aroma y sabor peculiar al alimento
tratado por este mtodo muy del gusto del consumidor. Este
procedimiento suele aplicarse tanto en carnes como en pescados. No
debe abusarse del consumo de alimentos tratados por este mtodo
porque genera sustancias carcingenas. AcidificacinEs un mtodo
basado en la reduccin del pH del alimento que impide el desarrollo
de los microorganismos. Se lleva a cabo aadiendo al alimento
sustancias acidas como el vinagre.
Figura 9 Mtodos principales para la conservacin de
alimentos.
3.4 Hongos y su carcter nutritivo.Caractersticas generales Los
hongos pertenecen a un extenso grupo de organismos y
microorganismos que forman el reino Fungi. A diferencia de las
plantas, que realizan la fotosntesis, numerosos hongos se nutren de
materia orgnica en descomposicin (hongos saprobios) o a partir de
plantas y animales vivos (hongos parsitos). Muchos de ellos
desempean un importante papel en el ciclo vital como agentes de
descomposicin al devolver los nutrientes al suelo. Para el hombre,
algunos hongos tienen un gran valor medicinal y culinario, mientras
que otros son destructores.
Los hongos tienen diversas formas, tamaos y colores.
Macromicetos es una categora general usada para las especies que
tienen una estructura que se puede observar a simple vista y que
produce esporas, tales como las setas o las trufas. Los hongos
microscpicos no tienen fructificaciones macroscpicas, contrario a
los hongos macroscpicos.
Los hongos se presentan como un tejido de filamentos que, en su
conjunto forman un micelio como, por ejemplo, en la parte
enmohecida de un pedazo de fruta. El sombrero de un hongo, o de un
grupo de hongos, consiste tambin en una serie de filamentos,
densamente agrupados para formar el carpforo. En la naturaleza y
bajo condiciones favorables de humedad y temperatura, este micelio
extendido sobre un substrato adecuado, se transforma en pequeos
grumos que van aumentando de tamao hasta formar el tpico hongo. El
hongo formado con su sombrero y su pie, tiene la funcin de producir
las estructuras de reproduccin llamadas esporas cuya misin es
perpetuar la especie. Los filamentos especializados producen
esporas que se difunden de una gran variedad de maneras. El color,
forma y modo en los cuales las esporas se desarrollan ayudan a
identificar el hongo. Estas esporas se forman en la cara inferior
del sombrero, en unas laminillas verticales que se extienden desde
la parte superior del pie hasta el borde del sombrero. Un hongo o
cuerpo fructfero representa para el micelio lo que un fruto para un
rbol.
Figura 10 Ciclo de vida de un macro hongo tipo sombrilla
(Merindez,2009)
No deben confundirse los trminos hongo y seta; la seta, tambin
conocida como hongo superior o macroscpico, puede definirse como la
parte visible de los hongos que se desarrolla en el suelo o
sustrato; sta puede presentar diversos aspectos pero, de acuerdo
con (Mnguez, 2009) generalmente se seccionan en cinco partes:
sombrero, laminillas, anillo, pie y vulva; tal y como se observa en
la figura.
Figura 11 Estructura bsica de un hongo macromicetos. (Rodrguez,
2007)
SombreroEs una de las partes fundamentales del hongo. Su forma
tambin es muy variada y cuando es joven acostumbra a estar plegado
alrededor del pie. La piel que cubre el sombrero se llama cutcula y
puede presentar diversos aspectos como arrugas, grietas, de aspecto
aterciopelado o cubierta por escamas o granulaciones, por ejemplo,
y que en realidad se trata del resto del velo general que lo cubra
en estado joven. PieEs la parte del hongo que sostiene el sombrero,
y que generalmente tiene forma cilndrica. VolvaEs el saco o funda
que envuelven la base del pie.
HimenioEs la parte reproductora del hongo. Se trata de un tejido
muy fino y que en realidad es un conjunto de elementos frtiles
reproductores de esporas. Anillo o velo:El anillo es el resto del
velo parcial encargado de proteger el himenio del hongo joven.
MicelioEs la parte vegetativa del hongo, y en realidad el autntico
hongo. Su misin consiste en tomar del suelo los diversos compuestos
orgnicos para alimentarse. Generalmente es de color blanco y puede
llegar a tener muchos metros de longitud.
Una gran parte de ellos vive en completa oscuridad, y depende
para su nutricin de materias orgnicas ya existentes, que absorben
mediante las hifas, del medio en que crecen.(Mnguez, 2009) explic
que la seta se encarga de la funcin reproductora de los hongos, a
travs de unas lminas en las que se forman estructuras productoras
de esporas, como el caso de basidios o ascos. (Mendaza Rincn, 2009)
Coment que el micelio es la responsable de absorber los nutrientes
del medio ambiente, muchas veces se encuentra subterrneo;
igualmente explic que, mientras las setas se descomponen una vez
maduradas las esporas que se encuentran en ellas, el micelio puede
persistir en el subsuelo en estado de vida vegetativa hasta que las
condiciones de humedad y temperatura sean ms favorables.
Clasificacin de los hongos segn su ecosistema.Los hongos pueden
ser clasificados, de acuerdo con su relacin con otros organismos,
de la siguiente manera: saprfitos, parsitos y simbiticos.Hongos
saprofitos.Viven a expensas de materia y organismos muertos
(Mendaza Rincn, 2009). Este tipo de hongos junto con las bacterias
des componedoras, evitan que los organismos vivos mueran asfixiados
por sus propios desechos (Haselbach, 2006)Los hongos saprfitos no
slo eliminan la materia muerta, en ocasiones la transforman en
productos que pueden ser fcilmente asimilados por animales
microscpicos as como por plantas (Diego, 1990). En la figura 2.2 se
observa un ejemplo de este tipo de hongo.
Figura 12 Ganoderma lucidum, Eric Steinert
Hongos parsitosSon aquellas especies hetertrofas que se nutren a
expensas de organismos vivos, a los cuales les causan alguna
enfermedad o incluso la muerte. Existen hongos que actan como
parsitos obligados (solo viven sobre los organismos vivos). Son
buenos para el conjunto del bosque ya que eliminan a aquellos
individuos ms dbiles o enfermos, favoreciendo el desarrollo de los
mejores adaptados.
Figura 13 Ustilago maydis, "Huitlacoche"; CIMMYT. Centro
Internacional de Mejoramiento de Maz y Trigo
Hongos Micorrizas. (Setas.org, 2010)Son hongos que viven en
simbiosis con plantas, estableciendo una relacin en la que ambas
partes colaboran. Esta unin entre planta (rbol, arbusto o hierba) y
hongo se denomina micorriza, y gracias a ella los vegetales y
hongos se intercambian nutrientes esenciales para ambos,
asegurndose as la buena salud del bosque.Las micorrizas son
asociaciones simbiticas entre las hifas de los hongos y las races
de las plantas. A travs de ellas e produce una comunicacin entre
ambos organismos que permite el traspaso de nutrientes. Los hongos
sirven de los siguientes beneficios a las plantas: Aumentan
solubilidad de las sales minerales del suelo. Mejoran la absorcin
de nutrientes (nitrgeno, potasio, fsforo) de la planta husped.
Protegen a las races de las plantas frente a organismos patgenos,
ayudndolos con hormonas del crecimiento vegetales. El beneficio
principal para los hongos son la obtencin de hidratos de carbono o
glcidos a partir de la planta (ya que los hongos no son capaces de
producirlas, y las plantas si mediante la fotosntesis). Y pueden
ser endomicorrizas (caracterizadas por el crecimiento de las hifas
en las clulas epidrmicas y en races) y las denominadas
ectomicorrizas donde las hifas crecen entre las clulas del vegetal,
sin llegar a su interior.
Figura 14 Boletus edulis, Vincenzo Gianferrari Pini
Clasificacin sistemticaA lo largo de la historia, se han dado
diversas clasificaciones sistemticas para los hongos, las cules
varan de autor en autor. Comnmente, en base a sus caractersticas
taxonmicas se clasifican principalmente en dos clases: ascomycetes
y basidiomicetes.Ascomycetes. (EMA,
2013)LosascomicetosoAscomycotaconstituyen una divisin dentro del
ReinoFung. Son hongos con miceliotabicado que
producenascosporasendgenas. Hay unas 64.000 especies. Es la Divisin
(Filo) ms grande del Reino Fungi. Pueden ser unicelulares y
talfitos. La reproduccin puede ser de dos tipos: asexual,
poresporasexgenas (conidioso conidioesporas), y sexual, esporas
endgenas (ascospora).Han sido aislados de lugares extremos, desde
dentro de rocas en la planicie helada de Antrtica hasta las
profundidades del mar. En los grupos ms evolucionados se
formanascocarposo cuerpos de fructificacin (esporocarpo). Existen
en ambientes terrestres y acuticos, en sustratos como la madera,
materiales de queratina (uas, plumas, cuernos y pelos), estircol,
suelo y alimento, entre otros. Pueden ser parsitos de animales y el
hombre, adems de atacar a las plantas. Entre los ms sencillos
destacan las levaduras responsables de lafermentacin. Clase
Hemiascomycetes: son preferiblemente saprobios, abundan en el
suelo, sobre frutas y plantas heridasPueden clasificarse de la
siguiente manera.
Figura 15 Clasificacin de los Ascomicetos.Se caracterizan por
contener sus esporas en estructuras llamadas ascos (Garca,
2010)
Figura 16 Morchella esculenta,Andreas Kunze 2010
Estos saquitos denominados ascos pueden tener forma de globo,
gusano o porra (Keiser, 2005); las esporas que han madurado en
estos ascos son expulsadas violentamente a presiones de
aproximadamente 30 atmsferas, para posteriormente distribuirse
mediante la ayuda del viento. De acuerdo con (Mendaza Rincn, 2009),
los ascomycetes pueden llegar a abarcar aproximadamente unas 60,000
especies y se puede encontrar fcilmente en bosques hmedos
principalmente en organismos muertos (ramas secas, troncos, hojas
cadas, frutos), aunque el nmero de especies que pudieran ser
reconocibles para el usuario pueden ser relativamente pequeo.
Anatmicamente son muy variados, pero generalmente pueden hallarse
con alguna de las cinco siguientes formas:
1) Un pie hueco de color blanco coronado por un sombrero ms
oscuro, tal y como se ilustra en el ejemplo de la figura .
Figura 17 Morchella pseudoumbrina Eduardo Bengura2) Una copa sin
pie de colores variados: rojo, violeta, marrn, ocre.
Figura 18 Aleuria aurantia, Aiwok 2007
3) Con forma de orejas.
Figura 19 otidea concinna ,Holger Krisp 20074) De forma esfrica
de colores negro y rojo, comnmente sobre madera o ramas cadas
Figura 20 Hypoxylon fragiforme, Benutzer: Naturfotograf 20065)
Especies subterrneas de color negro con verrugas piramidales, como
es el caso de las trufas
Figura 21 Tuber indicum,Matthias Kabel 2008
Caractersticas de un hongo comestible.Existen ciertas especies
de hongos propios para la alimentacin pero es preciso conocerlos de
modo exacto para no confundirlos con otros muy semejantes y
venenosos. Algunos hongos que son alimento para insectos y animales
sin causarles daos que pueden ser venenosos para el hombre. Siempre
deben ser sospechosos los hongos que cambian de color al contarlos
o estrujarlos; los que tienen olor o sabor desagradable; los que
tienen el anillo levantado; los que tiene verrugas blancas en el
sombrero, por lo que la distincin de especies venenosas debe
hacerla un experto. (Wild Food UK, 2012)Entre los hongos
comestibles se encuentran los championes de sombrerillo
blanquecino, caracterizado por un olor fuerte, pie corto y grueso y
de sabor dulce, tambin pueden ser de color naranja o rojo con zonas
ms oscura, estos hongos crecen en absoluta oscuridad debido que al
carecer de clorofila no necesita la luz del sol para asimilar sus
alimentos; otro de estos hongos es el robelln al que es necesario
distinguir del denominado mata parientes ya que uno es venenoso y
el otro no.
Lastrufasson hongos que viven bajo tierra sobre las races de las
plantas superiores. La trufa comn es de color oscuro por fuera y
por dentro una masa compacta y blanca. Una trufa muy apreciada es
la trufa negra cuyo tamao vara desde el tamao de una nuez hasta el
de una naranja. En ciertos pases se utilizan los cerdos para
buscarlas ya que con su olfato las descubren rpidamente.Algunos
hongos comestibles reciben tambin el nombre de setas.
Los Macromicetos tiles son los que tienen propiedades
comestibles y medicinales. No existe una distincin fcil entre ambas
categoras. Muchas de las especies comestibles comunes tienen
propiedades teraputicas; muchos hongos medicinales son tambin
consumidos como alimento. Las especies Ganoderma (ling, Zhi o
reishi) son los hongos medicinales ms valiosos.Ha habido un
incremento espectacular en el inters y en la actividad comercial
relacionados con los suplementos dietticos,. Teniendo un potencial
econmico bastante claro y ambicioso en pases en desarrollo.EL
principal beneficio de los hongos silvestres comestibles es su uso
como alimento, siendo recolectados, consumidos y vendidos en ms de
85 pases y su contribucin a la dieta viene explicada en el
siguiente cuadro.
Tabla 7 Composicin Nutritiva de algunos hongos silvestres
comestibles.Composicin nutritiva de algunos hongos silvestres
comestibles.
Nombre cientificoPasProtenasCarbohidratosGrasasMateria Mineral
(fresno)
Amanita CaesareaFrancia (1)15d1410
Amanita loosilRepublica democratica del congo20DDD
Amanita rubescensMexico (3)18DDD
Boletus edulisTurquia (7)384791
Boletus edulisFinlandia (8)23Ns27
Boletus erythropusJordania (5)155718
Boletus frostilMxico (3)16NsNsNs
Boletus loyoChile (12)225016
Cantharellus cibariusTurquia (6)216252
Cantharellus cibariusRepublica democratica del Congo1564513
Lactarius phlebophyllumRepublica de Tanzania (7)305195
Lactarius deliciosusFrancia (?)(1)23Ns76
Lactarius deliciosusChile (4)272876
Lactarius indigoMxico (3)13NsNsNs
Lactarius torminosusFinlandia21Ns27
Lactarius piperatusTurquia (6)276521
Ramaria flavaMxico (3)14NsDNs
Ramaria flavaFinlandia (8)24Ns26
Russula cyanoxanthaFrancia (?)(1)17Ns88
Russula delicaIndia (9)17NsNsNs
Russula sp.Republica Democrtica del Congo (10)295566
Suillus luteusChile (4)205746
Suillus granulatusChile (4)147026
Terfezia claverylIraq (11)817Ns10
Termitomyces microcarpus 1Republica Unida de Tanzana
(7)49291011
Termitomyces microcarpus 2Republica Unida de Tanzana
(7)3537623
Termitomyces microcarpusRepublica democratica del Congo
(10)3338514
Tricholoma populinumCanad (13)137097
Tricholoma saponaceumFrancia (?)(1)5D78
Tirmania niveaIraq (11)1421D5
Ns.No sealado. Las cifras fueron redondeadas a nmero superior
inmediato, D Desconocido. Fuentes: 1. Kiger 1959, se supone que han
sido robados especimenes de Francia pero no fueorn sealados; 2.
Degreef et al 1997; 3. Len Guzmn, Silvia Y Lpez; 4. FAO 1998b; 5.
Erelfej y Al-Raddad 2000; 6. Caglarirmak,Unal y Otles 2002, 7
Harken, Saarimaki Y Mwasumbi 1994 ; 8. Kreula, Saarivirta Karando,
q976; 9. Purkayastha y Chandra, 19985; 10. Parent y Thoen 1997; 11.
Al-Naama, Ewaze y Nema 1988; 12. Schmedia-Hrchmann et al 199b ; 13.
Turner, Kuhlein y Egger 1987.
Valor nutritivoLos elementos constitutivos de un hongo
comestible no son necesariamente una buena gua de su valor
nutrimental (Breene, 1990). La facilidad de digestin de los
diferentes elementos cambia, mientras los mtodos analticos no son
siempre utilizados fielmente en los estudios (Crsan, 1978). El uso
de tcnicas diferentes para analizar el valor nutritivo limita
tambin la comparacin de los resultados de los diferentes estudios.
(Degreef, 1992)Los clculos de contenido en protenas (utilizables)
deberan excluir la quitina presente en las paredes micticas. Para
obtener mejores resultados en los anlisis realizados.En el
siguiente cuadro se ofrece un resumen de algunos anlisis
nutritivos. Es observable el buen contenido de protenas y de
minerales de las principales especies silvestres comestibles cuando
han sido deshidratadas (el contenido de humedad oscila entre el 85
y el 95 por ciento en los hongos carnosos y en tipos similares).
Las especies comestibles tienen un bajo contenido de grasas, que
suministran energa, son una fuente de nutricin fundamentalmente
mejor que la que cotidianamente es asumida o se supone que lo sea.
(Richards, 1939)
Aminocidos, protenas y valor nutritivo de los hongos silvestres
comestibles.Diversas medidas (cmputos, ndices, valores) basadas en
la composicin de aminocidos son usadas para comparar el valor
nutritivo de los HSC con otros alimentos. Los contenidos de grasa y
de carbohidratos son de menor inters porque raramente son factores
limitantes en las dietas. Los estudios alimentarios sobre los
hongos silvestres comestibles podran proporcionar la evidencia ms
directa de su valor nutritivo, pero hasta la fecha no han sido
realizados.El CMPUTO DE AMINOCIDOS se basa en la cantidad de
aminocidos ms limitantes presentes en un alimento en comparacin con
una protena de referencia. El NDICE DE AMINOCIDOS ESENCIALES mide
la presencia de aminocidos que la gente no puede sintetizar, dando
una mayor indicacin del valor nutritivo potencial. Sin especificar
la forma de absorcin y la utilizacin en el cuerpo humano,
computando as el VALOR BIOLGICO.Con esta informacin su busca
incrementar las posibilidades de los hongos silvestres comestibles,
como alternativa rica y nutritiva de alimentacin para comunidades
rurales.El aporte la dieta. (Boa, 2005)Los siguientes cuadros
comparan el valor nutritivo de los hongos comestibles con el de
otros productos alimenticios. Estos datos nos permiten evaluar a
los hongos comestibles como una alternativa positiva y nutritiva
para el consumo humano El aporte a la alimentacin depender de las
cantidades consumidas por la gente, de las especies involucradas y
de la frecuencia del consumo.
Tabla 8 Valor nutricional de algunos hongos comestibles.Valor
nutricional de algunos hongos comestibles.
EspeciesIndice de Aminoacidos esencialesValor biolgicoCmputo de
aminocidosIndice nutricional
Agaricus bisporus*86.883.065.022.0
Cantharellus cibarius94.291.068.02.31
Macroleplota procera98.795.990.07.4
Suillus granalatus89.786.173.613.5
Termitomyces86.382.4-23.9
Especies del mundo87.683.861.616.0
*Cultivado. Basado en FAO reference patterns and mean values dor
species from several sources. Datos no publicados preparados Graham
Plearce.
Tabla 9 Visin general de los valores nutricionales de varios
alimentos comparados con los hongos.Visin general de los valores
nutricionales de varios alimentos comparados con los hongos.
Indice de Aminoacidos esencialesHCmputo de aminocidosHIndice
nutricionalH
100 Cerdo, bovino, pollo100 Cerdo59 Pollo
99 Leche98 Bovinos, Pollo43 Bovino
91 Patatas, frjoles91 Leche35 Cerdo
88 Maz63 Repollo31 Frijoles de soya
86 Pepino59 Patatas26 Espinacas
79 Cacahuates53 Cacahuates25 Leche
76 Espinacas, frijoles de soya
50 Maz
21 Frijoles
72 Repollo46 Frijoles20 Cacahuates
69 Nabos42 Pepinos17 Repollo
53 Zanahorias33 Nabos14 Pepinos
44 Tomates31 Zanahoria11 Maz
28 Espinacas10 Nabos
23 Frijoles de Soya9 Patatas
18 Tomates8 Tomates
6 Zanahorias
H- Las columnas sombreadas muestran el mbito de valores para los
hongos. Los nidices y resultad