Modelado y simulación del proceso de secado de cáscaras de jabuticaba (Myrciaria cauliflora)

Resumen

El presente trabajo tiene como objetivo determinar la composición físico-química y compuestos bioactivos de la corteza fresca de jabuticaba, realizar su cinética de secado a tres temperaturas de aire de secado diferentes, ajustar modelos matemáticos empíricos y difusivos a los datos experimentales, producir el polvo y evaluar el efecto de temperatura de secado en su composición. Los frutos se recolectaron, lavaron y desinfectaron con solución de hipoclorito de sodio, luego los frutos se despulparon manualmente y se separaron las fracciones sólidas, pulpa, cáscaras y semillas. Las cáscaras de jabuticaba se secaron en un horno con circulación de aire a temperaturas de 45, 50 y 55 ºC y una velocidad de 1,0 m/s. Se construyeron curvas de cinética de secado, representadas por la relación entre el contenido de agua y el tiempo de secado en minutos, ajustándose a los modelos matemáticos de Handerson y Pabis, Logarithmic, Midilli, Page y Newton a los datos experimentales. Los modelos fueron seleccionados tomando como parámetro la magnitud del coeficiente de determinación (R²) y la función chi-cuadrado (). Poco después del secado, las cáscaras se trituraron para obtener el polvo, que se caracterizó antes y después del secado en términos de compuestos físicos, químicos, bioactivos y actividad antioxidante. Las cáscaras frescas de jabuticaba mostraron altos niveles de compuestos fenólicos totales y taninos totales. El modelo de Midilli se destacó de los demás por presentar el mayor valor de R2 (> 99%) y el menor valor de la función chi-cuadrado (<0.000327) para las tres temperaturas estudiadas, especialmente para los 45 ºC. La cinética de secado de las cáscaras de jabuticaba mostró que la temperatura influyó en el proceso y que la constante “k” aumentó con su elevación y el tiempo del proceso disminuyó como resultado de su aumento. La temperatura de 45 °C aseguró una mayor conservación de los compuestos fenólicos totales, antocianinas totales y flavonoides totales del polvo de las cáscaras de jabuticaba, pudiendo ser una alternativa como ingrediente en la elaboración de varios productos, entre ellos: pan, torta, bizcocho, yogur y leche de bebida porque tiene una cantidad significativa de estos compuestos bioactivos.