Reportes Procesamiento
Determinación del tiempo de estabilización de la deshidratación al horno de cebolla (Allium cepa L.) y ajo (Allium sativum L.)
DETERMINATION OF THE STABILIZATION TIME OF OVEN DEHYDRATION OF ONION (Allium cepa L.) AND GARLIC (Allium sativum L.).
Determinación del tiempo de estabilización de la deshidratación al horno de cebolla (Allium cepa L.) y ajo (Allium sativum L.)
Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 25, núm. 1, p. 93, 2024
Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C.
Recepción: 10 Junio 2024
Aprobación: 26 Junio 2024
Publicación: 30 Junio 2024
Resumen: Las hortalizas son plantas herbáceas con partes comestibles para el consumo humano y por tanto son alimentos de gran valor nutricional. Hay tubérculos comestibles, verduras frutales, verduras de hoja, verduras con flores, tubérculos y bulbos. Las verduras de bulbo más comunes son la cebolla y el ajo, cada una de las cuales tiene sus propias propiedades y beneficios para la salud. Sin embargo, presentan serios problemas de perecibilidad al trasladarse a lugares distantes. La deshidratación es uno de los métodos más utilizados de conservación de alimentos, convirtiéndolos en un producto seco y duradero. El objetivo de esta investigación fue determinar el tiempo de estabilidad requerido para la deshidratación al horno de bulbos de cebolla (Allium cepa L) y ajo (Allium sativum L). Para ello, se seleccionaron bulbos frescos de cebolla y ajo de madurez comercial y calidad para el estudio, transportados al laboratorio, donde se limpiaron y cortaron a un espesor de 2 mm. Se tomaron muestras homogéneas de cada materia prima y se determinó su masa inicial (Mi). Se distribuyeron en bandejas de aluminio y se colocaron en el horno después de ajustar la temperatura a 60 °C. Se realizaron controles periódicos de peso de la masa (g) de las muestras en un rango de tiempo de 40 minutos hasta obtener un peso constante de la materia prima deshidratada, indicando el tiempo de estabilización y la humedad final de las muestras evaluadas. Para el análisis estadístico se empleó un diseño experimental completamente aleatorizado con un arreglo factorial 2x4. Los factores utilizados fueron: cultivo y tiempo. Los resultados demostraron comportamientos marcadamente diferentes (p > 0,05). Con respecto a los cultivos considerados, se observó que el ajo logró estabilizarse en un tiempo menor en comparación con la cebolla. El ajo alcanzó la estabilización a los 80 minutos con una masa de 23,4 gramos, mientras que la cebolla requirió 120 minutos para lograrlo.
Palabras clave: Allium cepa L, Allium sativum L., estabilidad de deshidratado.
Abstract: Vegetables are herbaceous plants with edible parts for human consumption and are therefore foods of great nutritional value. There are edible tubers, fruit vegetables, leafy vegetables, flowering vegetables, tubers and bulbs. The most common bulb vegetables are onion and garlic, each of which has its own properties and health benefits. However, they present serious perishability problems when moving to distant places. Dehydration is one of the most used methods of preserving food, turning it into a dry and durable product. The aim of this research was to determine the stability time required for oven dehydration of bulbs of onion (Allium cepa L) and garlic (Allium sativum L). For this purpose, fresh onion and garlic bulbs of commercial maturity and quality were selected for the study, transported to the laboratory, where they were cleaned and cut to a thickness of 2 mm. Homogeneous samples were taken from each raw material and their initial mass (Mi) determined. They were placed in aluminium trays and placed in the furnace after temperature adjustment to 60 °C. Periodic weight controls of the mass (g) of the samples were performed over a time range of 40 minutes to obtain a constant weight of the dehydrated raw material, indicating the stabilization time and the final moisture of the evaluated samples. For the statistical analysis, a completely randomized experimental design with a 2x4 factorial arrangement was used. The factors used were: culture and time. The results showed significantly different behaviours (p > 0.05). With respect to the crops considered, it was observed that garlic managed to stabilize in a shorter time compared to onions. The garlic reached stabilization at 80 minutes with a mass of 23.4 grams, while the onion took 120 minutes to achieve it.
Keywords: Allium cepa L, Allium sativum, dehydration stability.
INTRODUCCIÓN
Las hortalizas son plantas herbáceas con partes comestibles para la alimentación humana, son alimentos de mucho valor nutricional tanto en proteínas como en vitaminas y minerales. Las hortalizas se clasifican en hortalizas de raíces comestibles, de frutos, de .hojas, flores, tubérculos y bulbos y semilla. Algunas de las hortalizas de bulbo más comunes son la cebolla y el ajo, cada una de ellas tiene sus propias propiedades y beneficios para la salud, por lo que es recomendable incluirlas en nuestra dieta de manera regular.
La cebolla Allium cepa L. es una planta: bienal, a veces vivaz de tallo reducido a una plataforma que da lugar por debajo a numerosas raíces y encima a hojas, cuya base carnosa e hinchada constituye el bulbo, el bulbo: está formado por numerosas capas gruesas y carnosas al interior, que realizan las funciones de reserva de sustancias nutritivas necesarias para la alimentación de los brotes y están recubiertas de membranas secas, delgadas y transparentes, que son base de las hojas. La sección longitudinal muestra un eje caulinar llamado corma, siendo cónico y provisto en la base de raíces fasciculadas. Es un cultivo que se adapta bien en algunas regiones semidesérticas. Se caracteriza por tener hojas cilíndricas y huecas en el interior, que se ensanchan en la parte inferior, como resultado de la acumulación de reservas alimenticias, formando un bulbo simple. La parte comestible de esta hortaliza es un bulbo maduro aunque también pueden sus hojas cuando tiernas. Las cebollas son bajas en calorías y proveen vitamina C y potasio. El ajo (Allium sativum L.) es una planta herbácea constituida por un bulbo subterráneo, formado por "dientes" unidos en su base alrededor del tallo verdadero y recubiertos por catáfilos blancos o morados, cuya tonalidad varía según la variedad y la altura del sitio de siembra (Ramos, 1991). Las hojas son alargadas, planas y envainadoras; las flores de color rosado o verde y no producen semillas es una especie que en condiciones tropicales rara vez florece. Debido a esto, se multiplica principalmente en forma asexual o vegetativa, siendo los bulbos o dientes las unidades de siembra propiamente dichas (Brewster, 1994; García, 1990).
Pozzo et al., (2005) menciona que los bulbos son órganos reservantes, no contienen almidón en sus tejidos y los hidratos de carbono acumulados son fructanos (polímeros de fructosa) de diferente peso molecular.
El ajo fresco, al igual que el ajo en polvo, posee distintos componentes entre los que se destacan los carbohidratos, como la fructosa, compuestos azufrados, proteínas, fibras y aminoácidos libres. Tiene altos niveles de fósforo, potasio, azufre, zinc, moderados niveles de selenio y vitaminas A y C y bajos niveles de calcio, magnesio, sodio, hierro, manganeso y vitaminas del complejo B. Asimismo, posee un alto contenido de compuestos fenólicos, polifenoles y fitoesteroles. Todos ellos son solubles en agua, excepto una pequeña cantidad es liposoluble (Rahman, 2003).
La mayoría de estos productos son de consumo inmediato, pues una vez obtenidos de la cosecha se comercializan frescos y en óptimo estado de madurez, .dado el desconocimiento que se tiene de técnicas apropiadas de procesamiento, que permitan darle valor agregado al producto. Por otra parte, los productos hortofrutícolas, presentan graves problemas de perecibilidad a lugares distantes, además de las limitaciones en producción por ser estacionarios, ese decir que produce una vez al año.
En la actualidad se prefiere el consumo de productos vegetales y los de preparación rápida, destacando los productos deshidratados. La técnica más económica y la más utilizada para la obtención de estos productos es el secado por flujo de aire caliente, sin embargo presentan dificultades para su rehidratación, esto se debe al daño térmico producido al aplicar temperaturas elevadas (Fuente et al., 2003).
Para reducir las pérdidas de calidad durante el almacenamiento de las hortalizas de bulbos y el aprovechamiento, mantenimiento y prolongación de la calidad, desde el punto de vista organoléptico y nutricional, señala Lesur (2006), existen diferentes métodos de transformación física, química y físico-químico; sin embargo, actualmente existe un desconocimiento sobre cómo el uso de estos métodos puede deteriorar el aporte nutricional de estos alimentos fuentes de micronutrientes.
La deshidratación es uno de los métodos de conservación de alimentos más utilizados a lo largo de la historia. Su origen se pierde en el tiempo, pero esta técnica ha sido muy empleada en otras culturas para mantener los alimentos en perfecto estado durante mucho más tiempo. El proceso de deshidratado se convierte en un proceso de gran relevancia para la conservación y procesamiento de estas hortalizas. Se pueden presentar modificaciones en las propiedades fisicoquímicas y funcionales de algunos elementos o componentes nutricionales de consideración que aportan funcionalidad al material alimentario.
La deshidratación consiste en eliminar un porcentaje de agua contenida en el interior de la fruta incrementando el periodo de vida útil del producto terminado, manteniendo las propiedades nutricionales y de calidad, manteniendo una textura crujiente para ello se pueden utilizar varios métodos de deshidratación o combinación de los mismos, tales como secado solar, aire caliente, microondas, liofilización, atomización, deshidratación osmótica, entre otros. (Chavarro et al., 2006). La cebolla deshidratada es empleada en la elaboración de diferentes productos alimenticios a nivel mundial, se requiere su uso como condimento en variadas formulaciones. El mismo es importado en su mayoría, debido a que no se ha avanzado en la región en el estudio y desarrollo de productos deshidratados en especial la cebolla de bulbo comestible Allium Cepa, la cual es altamente consumida a nivel mundial por sus beneficios a la salud, ya sea como alimento, o como planta medicina
Puesto que todos los métodos más importantes para deshidratar alimento se basan en el calor y que los constituyentes del alimento son sensibles al calor, se debe llegar a un compromiso entre la intensidad máxima de deshidratación y el mantenimiento de la calidad del alimento.
Temperaturas bajas de deshidratado y tiempos de deshidratado menores son especialmente importantes en el caso de alimentos sensibles al calor. Temperaturas elevadas producen encortamiento en productos ricos en almidones. Este fenómeno se produce cuando el agua que hay dentro del alimento no puede salir debido a la velocidad con que se ha secado la superficie. Así, el proceso puede verse interrumpido si la superficie del alimento se seca por completo, creando una costra que evita que la humedad que estaba emergiendo continúe su curso. En otros casos, aumentar la temperatura para intensificar el proceso de deshidratado destruye las vitaminas, lo que origina la pérdida de color y sabor.
Un tiempo de secado prolongado en el horno puede resultar en una deshidratación completa de la cebolla, lo que la convierte en un producto seco y duradero que se puede almacenar por un largo periodo De igual forma La temperatura, es el factor que afecta directamente la calidad del fruto deshidratado. Las altas temperaturas degradan el color y provocan un encogimiento en la textura del fruto, dándole una apariencia poco agradable al producto, como lo demuestra el resultado del análisis sensorial aplicado a una muestra de la población en donde tuvo mejor aceptación el plátano deshidratado bajo condiciones de temperatura variable.
La temperatura adecuada para deshidratar alimentos es de 50-60 °C, temperaturas mayores cocina la fruta en su exterior manteniendo agua en el interior (Valdés, 2008). Los ciclos de temperatura durante el proceso de secado, partiendo de una temperatura baja de 10°C, impiden que el fruto alcance temperaturas críticas evitándole daños irreversibles en color y textura, disminuyendo así el efecto térmico y produciendo productos de calidad que cumplen con los requisitos que garantizan su almacenamiento.
La deshidratación, es el proceso más resaltante porque relaciona la transferencia de masa y transferencia de calor, determinando las condiciones del producto final. Los alimentos, particularmente frutas y hortalizas, requieren aire caliente con rango de temperaturas entre 45 y 60 °C, para una deshidratación segura, conservando en la mayoría de sus propiedades nutricionales y organolépticas Tortoe, C. (2010).
Los métodos más comunes de deshidratación emplean aire caliente bien en secaderos de bandejas, de túnel, de cinta transportadora o de arcón. El secadero de bandejas se recomienda al tratarse de una pequeña empresa para la cantidad diaria a utilizar sería suficiente. El secado se realizará a 60 ºC.
Por lo tanto, es importante controlar el tiempo de secado al horno de la cebolla y del ajo para asegurar que se logre una deshidratación adecuada y obtener un producto de calidad. El objetivo de esta investigación fue determinar el tiempo estabilidad requerido en la deshidratación al horno de los bulbos de cebolla (Allium cepa L) y ajo (Allium cepa L). y la influencia en las variables físicas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para el experimento se seleccionaron bulbos de cebollas y ajo frescos, con grado de maduración comercial y de calidad para el estudio, siguiendo los criterios: de tamaño, libres de patógenos y de defectos físicos y de calidad para el estudio, se transportaron al laboratorio donde fueron limpiados y troceadas con un espesor de 2 mm. Se tomaron cinco lotes de muestras homogéneas de cada muestra y se determino la masa inicial (Mi) a cada lote y se distribuyeron en bandejas de aluminio, se procedió a introducirlas en el horno previa preparación de la temperatura a 60 °C a la cual serán deshidratadas realizando controles periódicos del peso de la masa (g) de las muestras en un rango de tiempo de 40 minutos hasta obtener un peso constante de la materia prima deshidratada que indica el tiempo de estabilización y humedad final de las muestras evaluadas. La masa de la muestra se determinó mediante una balanza analítica, las muestras al terminar cada intervalo de tiempo se retiraban del horno, se colocaban en un desecador por 15 min y se procedía al pesaje, este proceso se realizó hasta obtener valores de masa constante, lo que significa que el producto llego a su humedad mínima y a su estabilización de deshidratado.
Se determinó la masa inicial y la masa para cada intervalo de tiempo y la masa final, con la cual se calculó pérdida de masa (%).
Los datos obtenidos se analizaron mediante un diseño estadístico experimental completamente aleatorizado con arreglo factorial 2x4, y la prueba de comparación de medias según Tukey (DMS) a un nivel de P=0,05. Los factores trabajados fueron: cultivo y tiempo. . Para cultivo se trabajaron bulbos de cebolla (Allium cepa L.) y ajo (Allium sativum) y para tiempo se trabajó hasta 4 niveles, dependiendo de la humedad del producto, para cada tratamiento se realizaron cinco réplicas. Se midió masa inicial, masa en cada periodo de tiempo, masa constante y pérdida de masa y las variables físicas y sensoriales.
RESLTADOS Y DISCUSION
Resultados ANOVA
El Cuadro 1, evidencia que los resultados de la prueba de Tukey del análisis estadístico realizado para comparar las medias de las muestras evaluadas revelaron la existencia de diferencias significativas entre ellas. Esto demuestra que las variables evaluadas presentaron comportamientos notablemente distintos (p > 0.05) en relación a los cultivos estudiados, como los bulbos de cebolla y ajo.
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0.05)
Dinámica de secado
En el gráfico 1 se presentan las curvas de secado de los cultivos evaluados a una temperatura constante en función del tiempo, se puede apreciar que durante el proceso de deshidratado la masa de las muestras disminuyó en distintos intervalos de tiempo, lo cual indica variaciones entre los bulbos de los cultivos analizados, así como diferencias en el tiempo necesario para lograr la estabilización de la deshidratación. El ajo fue el que logró alcanzar la estabilización en el menor tiempo, a los 80 minutos, con una masa de estabilización de de 23,4 gramos, mientras que la cebolla requirió 120 minutos para alcanzar dicho estado.
Gráfico 1
Curva de secado a 60°C de las muestras evaluadas en función del tiempode deshidratación para su estabilización
Estos resultados difieren de León-Martínez et al., (2021), quienes en investigaciones sobre deshidratación del Allium porrumlin (ajo puerro), en condiciones de secado natural determinaron que el tiempo de exposición necesario para la deshidratación del ajo puerro, bajo condiciones de secado natural, está alrededor de las 6,5 h y las 7 h.
Mundada et al., 2011; Ahmed et al., 2016, mostraron en trabajos sobre la cinética de transferencia de masa durante la deshidratación que el incremento en el tiempo deshidratación da como resultado una deshidratación más efectiva, conduciendo a una mayor pérdida de humedad
El tiempo de secado al horno tuvo un efecto significativo en la deshidratación de la cebolla. Cuanto más tiempo se mantuvo en el horno, mayor fue la deshidratación, ya que el agua interna de la cebolla necesita tiempo para migrar hacia la superficie y evaporarse. Esto se debe a que el calor del horno ayudó a eliminar la humedad presente en la cebolla, que se fue secando gradualmente.
Pérdida de masa
El análisis estadístico presentó diferencias significativas (p<0,05) para la pérdida de masa entre los factores evaluados en función del tiempo de deshidratación (Cuadro 2).
Los resultados demostraron que la pérdida de masa aumentó de manera significativa en ambos cultivos analizados al prolongar el tiempo de deshidratación, manteniendo un comportamiento estable en el caso de la cebolla a partir de los 120 minutos de deshidratado, a diferencia del ajo que alcanzó la estabilización en un tiempo menor, específicamente a los 80 minutos. La reducción de la masa es más pronunciada en los primeros 80 minutos, momento en el cual las muestras comienzan a mostrar valores significativos de pérdida de masa. El porcentaje de pérdida de masa aumentó progresivamente hasta llegar a una disminución de más del 80% de su masa inicial. El ajo experimenta una mayor pérdida de masa en un tiempo menor en comparación con la cebolla.
Los valores obtenidos en cebolla coiciden con los revelados por Pozzo et al (2005), quien encontró en el cultivar Antártica INTA, valores de masa seca 14,46%.
Según estudios realizados por Ramaswamy, 2005; en secado osmótico de alimentos mostraron que de la deshidratación en las primeras horas del proceso, las velocidades de pérdida de agua son altas; a partir de las siguientes horas las velocidades sufren una disminución.
El calentamiento de las muestras durante procesos de deshidratación en este estudio produjo cambios significativos en sabor, olor y color, debido a la sensibilidad de sus componentes aromáticos. Sin embargo Cañizares J. (2003) manifiesta que los alimentos obtenidos por el proceso de liofilización no son alterados en sus propiedades. y se generan nuevos aromas no característicos de una fruta fresca.
CONCLUSIÓN
En los dos cultivos evaluados se pudo observar la influencia del tiempo de duración del procesos de deshidratación en la pérdida de masa a una temperatura constate de 60 hasta alcanzar una pérdida de masa final constante estabilizadora.
Se determinó que la estabilización al proceso deshidratación de los bubos de cebolla y ajo fue afectada por el tiempo del proceso de deshidratación al que fueron sometidas.
El tiempo de estabilización depende del cultivo o materia procesada. El ajo fue el que logró alcanzar la estabilización en el menor tiempo, a los 80 minutos, con una masa final de estabilización de 23,4 gramos, mientras que la cebolla requirió 120 minutos para alcanzar dicho estado.}
La deshidratación puede considerarse como una alternativa viable en el procesamiento de estos cultivos hortícolas para su conservación y mantener las propiedades organolépticas e incrementa el periodo de vida útil del producto terminado con una mínima inversión. permite conservar las propiedades organolépticas .
La Deshidratación en horno es una alternativa tecnológica eficiente y controlable cuando se manejan volúmenes de material que deben ser secados en corto tiempo.
REFERENCIAS
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Valdés P. 2008. Manual de deshidratación de alimentos Obtenido de http://manualdeshidratacion.blogspot.com/
Notas de autor
* Autora para la correspondencia: kcastellano.inia.zulia@gmail.com. Orcid: 0009-0009-3900-8302. Maracaibo, Venezuela.