Efecto de la radiación solar en el proceso de secado de las uvas con horno solar

Abstract

[ES] En la mayoría de los países en desarrollo, la agricultura representa la mayor parte de la economía. La falta de sistemas adecuados de conservación y almacenamiento causa pérdidas considerables, lo que reduce significativamente el suministro de alimentos. El secado al sol de los cultivos es el método más extendido de conservación de alimentos en muchos países en vías desarrollo, fundamentalmente africanos. Existen algunos inconvenientes en el método tradicional de secado solar relacionados con la calidad nutricional y fisicoquímica por la alta exposición a la irradiación UV y a la seguridad por la extensión de alimentos sobre el suelo, causando contaminaciones e infecciones microbianas. Una solución viable es la utilización de secadores/hornos solares. En este contexto se enmarca el presente trabajo, en el cual se realizó un secado de uva tinta y blanca mediante un secador solar, con y sin bloqueo de rayos UV, con el objetivo de optimizar la cinética del tratamiento, así como modelizarlo mediante termodinámica irreversible y termografía infrarroja. Durante el secado de las uvas se tomaron medidas de temperatura mediante la cámara Optris PI 160 y sondas térmicas tipo K, conectadas al equipo de adquisición de datos Agilent 34901A. Se determinó humedad, sólidos solubles y aw de la misma variedad de uva en fresco. Previo al secado se obtuvo el color, masa y volumen inicial de cada uva y se continuó con estas dos últimas mediciones durante el proceso. Sobre las muestras secas se midió humedad, sólidos solubles, aw, color y polifenoles. Los resultados han permitido desarrollar un modelo termodinámico que describe los fenómenos de transporte de agua que se producen en la superficie de las muestras. Se ha demostrado el efecto de oxidación de los polifenoles en las uvas blancas al ser irradiadas en UV.

[EN] In most developing countries, agriculture represents most of the income. In spite of this, food produce does not meet the populations demand. Direct sun drying is the most extended method in most developing countries, specially in Africa. There are some inconvenients with the traditional method, related to nutritional quality and physical-chemical characteristics, due to high exposition to UV radiation and contamination because of food contact with the ground. A viable solution is the incorporation of solar dryers. To perform this work, drying of red and white grapes was carried out using a solar dryer, with and without UV radiation blockage, with the aim of modelling the drying process by the application of irreversible thermodynamics and infrared thermography. During the drying process, temperature measurements were taken using the infrared camera Optris PI 160 and thermocouples K type, connected to the acquisition equipment Agilent 34901ª. In the same variety of fresh grapes, soluble solids, moisture, total polyphenols and aw were determined. Previous to drying, color, mass and initial volume of each sample grape were determined and continued to do so during the whole process with the last two. Color, polyphenols, soluble solids, moisture and aw were measured after the process on dry grapes. The results have allowed obtaining a thermodynamic model that describes water transport phenomena that occur at sample surface. Oxidation effect of white grape polyphenols, irradiated with UV, has been demonstrated.

[CA] En la majoria dels països en desenvolupament, l'agricultura representa la major part de l'economia. Malgrat això, les seves produccions nacionals d'aliments encara no satisfan les necessitats de la població. L'assecat al sol dels cultius és el mètode més estès de conservació d'aliments en molts països en vies desenvolupament, fonamentalment africans, a causa de que la radiació solar és molt alta durant la major part de l'any. Existeixen alguns inconvenients en el mètode tradicional d'assecat solar relacionats amb la qualitat nutricional i fisicoquímica per l'alta exposició a la irradiació UV i la seguretat per l'extensió d'aliments sobre el sòl, causant contaminacions i infeccions microbianes. Una solució viable és la utilització d'assecadors / forns solars.En aquest context s'emmarca el present treball, en el qual es va realitzar un assecat de raïm negre i blanc mitjançant un assecador solar, amb i sense bloqueig de raigs UV, amb l'objectiu d'optimitzar la cinètica del tractament, així com modelitzar-lo mitjançant termodinàmica irreversible i termografia infraroja. Durant l'assecat del raïm es van prendre mesures de temperatura mitjançant la càmera Optris PI 160 i sondes tèrmiques tipus K, connectades a l'equip d'adquisició de dades Agilent 34901A. Es va determinar humitat, sòlids solubles i aw de la mateixa varietat de raïm en fresc. Previ a l'assecat es va obtenir la massa i volum inicial de cada raïm i es va continuar amb aquests mesuraments durant el procés. Sobre les mostres seques es va mesurar humitat, sòlids solubles, aw, color i polifenols. Els resultats han permés desenvolupar un model termodinàmic que descriu els fenòmens de transport d´aigua que es produïxen en la superficie de les mostres. S´ha demostrat l´efecte d´oxidació dels polifenols en el raïm blanc al ser irradiats en UV, oxidació que generava un procés d´enfosquiment químic.