Intensificación de procesos mediante la aplicación de ultrasonidos de potencia. Implicaciones sobre la calidad del producto

Abstract

El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la aplicación de ultrasonidos de potencia en pretratamientos de inmersión en diferentes fluidos sobre las curvas de secado y la actividad enzimática de la polifenoloxidasa en berenjena. Láminas de berenjena fueron sumergidas en diferentes fluidos (agua, ácido cítrico 1% y zumo de berenjena) durante 3 min a 25ºC. Se llevaron a cabo dos tipos de experimentos: inmersión de la pieza en el fluido sin asistencia de ultrasonidos, e inmersión de la pieza en el fluido con asistencia de ultrasonidos mediante el uso de una sonda de 22 mm de diámetro. El efecto de los ultrasonidos sobre las muestras pretratadas por inmersión en diferentes fluidos se evaluó abordando dos aspectos diferentes: (1) El secado convectivo de piezas de berenjena mediante la utilización de un secadero de aire convectivo a escala de laboratorio, determinando a partir de la pérdida de peso las curvas y la velocidad de secado. (2) La actividad enzimática de la enzima polifenoloxidasa, responsable de los procesos de pardeamiento, se determinó espectrofotométricamente a partir de polvos de acetona. Se caracterizó la sonda de ultrasonidos, determinándose la potencia efectiva generada en cada medio de inmersión. Se observó que el medio de inmersión no afectó a la intensidad de potencia (p<0.05), siendo el valor medio de los tres fluidos de 10,0 ± 0,8 W/cm2. El contenido en humedad de las muestras después del pretratamiento se vio afectado significativamente. Se observó un incremento significativo (p<0.05) en el contenido de humedad en las muestras pretratadas por inmersión en agua y ácido cítrico respecto a la muestra fresca. No se observó diferencia significativa (p<0.05) en el contenido de humedad de la muestra fresca, la pretratada en zumo sin ultrasonidos y zumo con ultrasonidos. Se observó cómo desde el inicio del proceso la velocidad de secado en todos los casos fue decreciente, no pudiendo detectarse período de inducción o de secado constante. Además, se observó que los pretratamientos asistidos con ultrasonidos aceleraron el proceso de secado independientemente del medio de inmersión. Sin embargo, el efecto de los ultrasonidos en el proceso de secado no modificó significativamente los mecanismos de transferencia de agua. Finalmente, se comprobó que la actividad enzimática en los extractos de berenjena fresca siguieron una cinética de tipo Michaelis-Menten y se determinaron los parámetros Km y Vmax. La aplicación de ultrasonidos en el pretratamiento redujo significativamente (p<0.05) la actividad enzimática.