Estudio de la influencia de los ultrasonidos de potencia en la transferencia de materia, propiedades ópticas y mecánicas durante el tratamiento prefritura de patata

Abstract

[ES] El uso de nuevas tecnologías en el ámbito alimentario es un objetivo cada vez más perseguido a nivel industrial, buscando una mejora en el continuo desarrollo de productos enmarcados en una óptima seguridad y calidad nutricional. En este sentido, la aplicación de ultrasonidos de potencia en algunas etapas del proceso constituye una tecnología emergente en el ámbito alimentario, cuya aplicación puede afectar significativamente sobre la cinética y el rendimiento en diversos procesos de la industria alimentaria. Entre los principales efectos, destaca el aumento en la transferencia de materia influenciada tanto por los fenómenos de cavitación como por las características del medio de propagación. El objetivo de este trabajo fue analizar la influencia del pretratamiento de inmersión sobre la transferencia de materia, color y textura, de muestras de patata utilizando como variables de proceso la intensidad de ultrasonidos, tiempo de inmersión y la concentración de cloruro sódico del medio. En la transferencia de materia, además del interés en el intercambio con los solutos del medio, resulta interesante determinar su efecto sobre la lixiviación de azúcares reductores de la patata con el objetivo de extrapolar los resultados generales hacia el posible desarrollo de un pretratamiento orientado a la reducción de acrilamida en procesos de fritura de patata. El análisis de las distintas variables estudiadas permite evaluar los cambios físico-químicos y mecánicos en las muestras de patata. Estos cambios parecen estar influenciados por el empleo de ultrasonidos a potencias y tiempos crecientes, así como por las características del medio de inmersión. Los resultados obtenidos aportan información especialmente útil para el diseño de tratamientos prefritura orientados a reducir la formación de acrilamida en procesos de fritura en aceite, prestando especial atención a las limitaciones que en algunos casos podrían aparecer a nivel organoléptico como consecuencia del daño estructural del tejido.

[CA] L'ús de les noves tecnologies en l'àmbit alimentari és un objectiu cada vegada més perseguit dins del món industrial, tot buscant una millora en el desenvolupament dels productes emmarcats en una òptima seguretat i qualitat nutricional. En aquest sentit, l'aplicació dels ultrasons de potencia en algunes etapes del procés constitueix una tecnología emergent dins d'aquest àmbit, l'aplicació de la qual pot afectar significativament sobre la cinètica i el rendiment dels diversos procesos de la industria alimentària. Entre els principals efectes, destaquen el augment en la transferencia de materia influenciat tant pels fenòmens de cavitació com per les característiques del medi de propagació. L'objectiu d'aquest treball era analitzar la influencia del pretractament d'inmersió sobre la transferencia de materia, color i textura, de mostres de creïlla tot utilitzant com a variables de procés factors com la intensitat d'ultrasons, temps de immersió i la concentració de clorur sòdic del medi d'inmersió. En la transferencia de materia, a més de l'interés en l'intercanvi amb els soluts de la dissolució, resulta interessant determinar el seu efecte sobre la lixiviació de sucres reductors de la creïlla amb l'objectiu d'extrapolar els resultats generals cap al posible desenvolupament d'un pretractament orientat a la reducció d'acrilamida en procesos de fritura d'aquest tubèrcul. L'anàlisi de les distintes variables estudiades permet desenvolupar els canvis fisicoquímics i mecànics en les mostres de creïlla. Aquests canvis semblen estar influenciats per l'ús d'ultrasons a intensitats i temps creixents, així com per les característiques del medi d'inmersió. Els resultats obtinguts aporten información especialmente útil per al disseny de tractaments prefritura orientats a reduir la formació d'acrilamida en procesos de fritura en oli, tenint en compte les limitacions que en alguns casos podrien semblar a nivell organolèptic com a conseqüència del dany estructural del teixit.

[EN] Using new technologies in the food sector is a goal that is pursued more and more in the industrial level, searching for an improvement in the development of the products defined by optimal security and nutritional quality. In this sense, the application of high power ultrasounds in some stages of the process is an emergent technology in the food field, and its use can significantly affect the kinetic and efficiency in different processes in the food industry. Among the main effects the increase in mass transfer stands out, influenced both by cavitation phenomena and the characteristics of the means of propagation. The aim of this thesis was analyzing the influence of the immersion pretreatment on mass, colour and texture transfer, in potato samples using as process variables the intensity of the ultrasounds, the length of immersion and the concentration of sodium chloride in the dissolution. Regarding the mass transfer, besides the importance of the exchange with the environmental solutes, it is interesting to know its effect on the leaching of the potato¿s reducing sugars, in order to extrapolate the general results onto a possible development of a pretreatment to reduce the acrylamide in the process of potato frying. The analysis of the different studied variables allows us to evaluate the physicochemical and mechanical changes in the potato samples. These changes seem to be influenced by the use of increasing power and length ultrasounds, as well as by the characteristic of the submersion. The results obtained give information especially useful for the design of pre-friying treatements aimed at reducing the acrylamide formation in oil frying processes, paying special attention to the limitations that in some cases could appear at an organoleptic level as a consequence of the structural damage in tissue.