Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / El objetivo de esta investigación fue diseñar, calcular y fabricar un equipo de
pulsos eléctricos de alta intensidad a escala de laboratorio para ser utilizado en
tratamientos de alimentos fluidos. El equipo resultante permite tratar “batchs” de
50ml de muestra fluida a intensidades de campo entre 1-15 kV/cm mediante
pulsos de decaimiento exponencial, siendo posible regular los periodos entre
descargas. La operación del equipo permite seleccionar el tipo de descarga,
entre pulsos monopolares y bipolares y la simetría entre tiempos de descarga en
el caso de pulsos bipolares.
El equipo se utilizó para pretratamiento en la extracción de pigmentos
carotenoides provenientes de pulpa de tomate fresca (Lycopersicum
esculentum, variedad ‘limachino’) a intensidades de campo de 5 Kv/cm con
pulsos bipolares cada 5 s, evaluar los rendimientos de extracción de los
pigmentos y observar a nivel celular los cambios producidos por el tratamiento
de los diferentes niveles de pulsos eléctricos aplicados.
Se obtuvo como resultado del tratamiento de pulsos eléctricos de alta intensidad
sobre la pulpa de tomate un aumento notorio del rendimiento acorde se aumenta
el número de pulsos, con incrementos en la concentración de pigmentos
carotenoides en el extracto orgánico de 14±2%, 40±4%, 60±6% para 400, 800 y
1600 pulsos de pretratamiento expresados como aumento porcentual en los
‘peaks’ de absorbancia UV-Vis entre 350-500 nm para carotenoides.
Mediante microscopia óptica se observaron efectos de debilitación progresiva de
la membrana celular y de formación de aglomerados celulares compactos los
cuales en conjunto facilitaron la ruptura celular irreversible por compresión de
membranas debilitadas y esta observación podría ser una explicación a la
mejora en rendimiento porcentual cercana a los 800 pulsos eléctricos de
pretratamiento aplicado. / The aim of this research was to design and manufacture a high intensity pulsed
electric field (HIPEF) equipment capable of treating small fluid food samples at
laboratory scale. The resulting equipment can treat 50 ml batch samples at field
strengths between 1-15 kV / cm with exponential decay pulses, with the ability to
adjust discharge parameters such as intensity, polarity, period and symmetry of
the discharged pulses.
The HIPEF technique was used as a pretreatment aiding the extraction of
carotenoid pigments from fresh tomato pulp (Lycopersicum esculentum,
'limachino' variety) at field strengths of 5 kV / cm using bipolar pulses every 5 s,
evaluating the extraction yields via UV/VIS absorbance and cellular deterioration
at different amount of electrical pulses applied.
As result it was found that using HIPEF as pretreatment in solvent carotenoid
extraction increased yields proportional to the number of pulses applied, with
increments of dissolved pigments in organic extract of 14 ± 2%, 40 ± 4%, 60 ±
6% for 400, 800 and 1600 pulses applied expressed as percentual increase in
UV-Vis absorbance peaks for carotenoids between 350-500 nm.
Progressive cell membrane deterioration and internal rearrangement was
observed over optical microscopy according the increased ammount of pulses,
highlighting the formation of cell agglomerates on treatments with the higher
applied number of pulses (800-1600) which could explain the higher energy
efficciency of the extraction near the 800 pulses margin, by compressing
weakened cell membranes untill breakdown at the center of the agglomerates.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/111214 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Glatzel Zúñiga, Andrés Luis |
| Contributors | Abugoch James, Lilian, Béjar V., Marco Antonio, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
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