Laboratorio # 1 (Caracteristicas Fisicas de Las Frutas y Hortalizas).Docx

CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS FRUTAS Y HORTALIZAS

ALEXIS DIAS PEDROSO KAREN FUEZ SALCEDO LUIS FERNANDO PACHECO ALEXANDER RODRIGUEZ PEREZ

CARMEN PEREZ CERVERA ING. AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD DE SUCRE FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL FISIOLOGIA DE LA POSCOSECHA SINCELEJO- SUCRE 2009

INTRODUCCION Una fruta es la parte carnosa de un órgano floral que ha alcanzado un grado adecuado de madurez, la cual tiene unas propiedades y características que varían de acuerdo al tipo de fruta. Mientras que una hortaliza pueden ser cualquier parte de la planta (desde la raíz hasta la yema principal incluyendo hojas, tallo, flor, bulbos, raíces, yemas auxiliares, etc.), y su estado de desarrollo y madurez dependen del tipo de tejido. Actualmente podemos encontrar una gran variedad de frutas y hortalizas, los cuales varían de acuerdo a una región o el clima que se presente; entre estos encontramos dos tipos de frutas (carnosas y secas), las cuales recogen la gran variedad existente. Desde el punto de vista agroindustrial, las frutas y hortalizas son una excelente fuente de materia prima, debido a que estos dos grupos aportan un gran porcentaje de materia en la transformación y procesamiento de determinados alimentos. Como por ejemplo la uva que es de gran importancia en la elaboración de vino y el pepino que es de gran implementación en el consumo humano. Para una determinada transformación de dichos alimentos se debe tener en cuenta las características físicas, térmicas y mecánicas de dicha fruta, para así no afectar sus propiedades y sus características organolépticas que son de mucha importancia para producir determinado producto. Las propiedades físicas son aquellas que describen al producto en su forma, tamaño, peso, volumen y otras asociadas con estas; como área superficial, redondez o esfericidad. Constituyen los principales parámetros para diseñar empaques, establecer criterios de control de calidad y hacer una evaluación económica del producto. Teniendo un concepto adecuado de la importancia de estas características y del gran manejo que se les debe hacer a estos tipos de alimentos, podemos diseñar e implementar paquetes tecnológicos para el adecuado manejo y conservación de los productos. En la siguiente practica de laboratorio estaremos estudiando las características físicas de estos dos tipos de alimentos y como se realiza su adecuada medición.

OBJETIVOS  Estudiar las características físicas presentes en las frutas y hortalizas, basados en parámetros tales como la forma, el tamaño, el peso específico, entre otros.  Determinar la forma de una fruta por medio de carta graficas, describiéndolas desde el punto de vista longitudinal o transversal.  Analizar la densidad aparente y la porosidad de determinados frutos empacados en cajas de productos o cajas de cartón. MATERIALES Y EQUIPOS Para la realización de la practica de características físicas de las frutas y hortalizas, utilizamos una gran variedad de muestra (frutas y hortalizas) y equipos de gran aplicabilidad para la realización de esta experiencia. Dichos utensilios nos facilitaron el trabajo y el desarrollo de los objetivos en el laboratorio de fisiología de la postcosecha de la universidad de sucre. Los materiales y equipos utilizados en esta experiencia son:  Frutas (durazno, manzana, mandarina.)  Hortalizas (pepino y brócoli)  Marcadores  Metro  Probetas de 500 ml y 1000 ml  Balanza analítica  Cuchillos  Cinta de papel  Hojas de papel milimetrado  Agua  Caja de cartón

PROCEDIMIENTO Se enumero cada una de las frutas a estudiar, para llevar un proceso lógico y ordenado. En esta enumeración utilizamos cinco mandarinas, dos duraznos, tres manzanas, un pepino y un brócoli. Se determino la forma y tamaño del pepino asemejándolo a un cilindro, midiendo así las tres dimensiones que este tiene para luego calcular el volumen teórico de dicha hortaliza. De seguido se comparo la sección longitudinal y transversal de las tres manzanas y los dos duraznos comparando así la forma con cartas graficas construidas para estos frutos, las cuales están anexadas en el trabajo. Luego se determino el peso especifico de las cinco mandarinas, pesándolas cada una en la balanza analítica y determinando el volumen real de cada una por desplazamiento de agua en la probeta graduada. De seguido se determino la densidad real de las mandarinas con las medidas de peso y volumen real calculados. Una vez terminados los cálculos anteriores, se determino la densidad aparente y porosidad de las mandarinas, las cuales se tuvieron que empacar y pesar en una caja, para así realizar los cálculos necesarios para la porosidad y densidad aparente. Por ultimo se determino la redondez y esfericidad de las mandarinas 1, 2 y 4, dibujando su circunferencia en una hoja milimetrada, para así calcular la superficie que ocupa cada una de las conchas de las mandarinas en la hoja milimetrada. Seguido del desconche de las mandarinas partiéndolas en partes iguales (8 pedazos) para facilitar la figura, y se dibujo la forma en una hoja milimetrada, para calcular el área superficial de cada una de las mandarina. RESULTADO Numeración de las frutas FRUTA U HORTALIZA Nombre Mandarina Manzana Durazno Pepino Brócoli Tabla 1: cantidad de frutas y hortalizas

Cantidad 5 3 2 1 1

Forma y tamaño PEPINO Dimensión Diámetro (D) Largo (l) Radio (r)

Longitud (cm) 4.94 19.00 2.47

Tabla 2: medidas de longitud del pepino

Volumen del cilindro = π*r2*l V del pepino = π * (2.47 cm)2 * 19.00 cm V del pepino = 364.1643 cm3 Brócoli Dimensión Ancho (A) Profundidad (P) Alto (H)

Longitud (cm) 13.00 12.00 13.00

Tabla 3: medidas de longitud del brócoli

Volumen de un cubo = A * P * H V del brócoli = 13.00 cm * 12.00 cm * 13.00 cm V del brócoli = 2028 cm3 Fruta Manzana 1 Manzana 2 Manzana 3 Durazno 1 Durazno 2

Longitudinal Oblonga Oblonga Cónica Redonda Oblangada

Transversal Irregular Regular Irregular Redondo Redondo

Tabla 4: forma física de acuerdo a la ubicación de las mandarinas

Peso específico y densidad real Nombre Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 3 Mandarina 4 Mandarina 5 Tabla 5: propiedades de las mandarinas

Peso unitario (g) 77.09 79.30 80.99 80.50 99.47

Volumen real (ml) 85 80 85 80 105

Nombre Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 3 Mandarina 4 Mandarina 5

Diámetro (cm) 6.0 5.8 5.5 5.5 5.7

Altura (cm) 4.5 4.4 4.5 4.4 4.4

Radio (cm) 3.00 2.90 2.75 2.75 2.85

Tabla 6: dimensiones de las mandarinas

Volumen de un esfera = (4/3) (π * r3) V de la mandarina # 1 = (4/3) (π * (3.0)3) V de la mandarina # 1 = 113.10 cm3 Peso especifico = ρ * g = (m*g) / v = peso unitario / volumen teórico Peso especifico de la mandarina # 1 = 77.09 / 113.10 Peso especifico de la mandarina # 1 = 0.6816 g / cm 3 Densidad real = peso unitario / volumen real Densidad real de la mandarina # 1 = 77.09 / 85 Densidad real de la mandarina # 1 = 0.9069 g / cm 3 Nombre

Volumen teórico (cm3) 113.10 102.16 87.11 87.11 96.96

Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 3 Mandarina 4 Mandarina 5

Peso especifico (g/cm3) 0.6816 0.7762 0.9297 0.9241 1.0258

Densidad real (g/cm3) 0.9069 0.9912 0.9528 1.0062 0.9473

Tabla 7: propiedades de las mandarinas

Porosidad, densidad aparente y área superficial CAJA Dimensión Ancho (A) Alto (H) profundidad (P)

Longitud (cm) 21.00 15.00 8.00

Tabla 8: medidas de caja

Peso de la caja con 4 mandarinas = 378.39 g Peso de la caja = 60.51 g Volumen de la caja = A * P * H V de la caja = 21.00 cm * 15.00 cm * 8.00 cm V de la caja = 2520 cm3 Densidad de la caja con el producto (mandarinas) = 378.39 g / 2520 cm 3

Densidad de la caja con el producto (mandarinas) = 0.1501 g/cm 3 Densidad aparente = peso unitario / volumen de la caja Densidad aparente de la mandarina # 1= 77.09 g / 2520 cm3 Densidad aparente de la mandarina # 1 = 0.0305 g/cm 3 Porosidad = [1 – (densidad aparente / densidad real)] * 100 Porosidad de la mandarina # 1= [1 – (0.0305 / 0.9069)] * 100 Porosidad de la mandarina # 1 = 96.63 % Nombre Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 3 Mandarina 4 Mandarina 5

Densidad aparente (g/cm3) 0.0305 0.0314 0.0321 0.0319 0.0394

Porosidad (%) 96.63 96.83 96.63 96.82 95.84

Área superficial (cm2) 81.35 87.70 89.10 91.83 100.49

Tabla 9: propiedades de las mandarinas

Redondez y esfericidad Área de la esfera = 4 π * r2 Área de la mandarina = 4 π * r2

Área de la circunferencia = π * r2 Área de la mandarina = π * r2

Área de la mandarina # 1 = 4 * π * (2.75)2 Área de la mandarina # 1 = 95.04 cm2

Área de la mandarina # 1 = π * (2.75)2 Área de la mandarina # 1 = 23.76 cm2

Nombre Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 4

Diámetro de la circ. (cm) 5.50 5.90 5.70

Radio de la circ. (cm) 2.75 2.95 2.85

Tabla 10: medidas de las mandarinas

Redondez = área de superficial / área de circ. Redondez de la mandarina # 1 = 81.35 / 23.76 Redondez de la mandarina # 1 = 3.4238 Esfericidad = volumen teórico / volumen real. Esfericidad # 1 =113.10 / 85 Esfericidad # 1 = 1.3305

Área de la circ. (cm2) 23.76 27.34 25.52

Nombre Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 3 Mandarina 4 Mandarina 5

Área teórica del producto (cm2) 95 04 109.36 102.24 -

Redondez

Esfericidad

3.4238 3.2077 3.5983 -

1.3305 1.2770 1.0248 1.0888 0.9234

Tabla 11: propiedades de las mandarinas

CALCULO DE ERRORES % de error del volumen = ((V. teórico – V. real) / V. teórico) * 100% % de error para la mandarina # 1 = ((113.10 – 85) cm3 / 113.10 cm3)* 100% % de error para la mandarina # 1 = 24.84 % % de error del área = ((A. teórica – A. superficial) / A. teórica) * 100% % de error para la mandarina # 1 = ((95.04 – 81.35) cm 3 / 95.04 cm3)*100% % de error para la mandarina # 1 = 14.40 %

Fruta Mandarina 1 Mandarina 2 Mandarina 3 Mandarina 4 Mandarina 5

Error del volumen (%) 24.84 21.69 2.42 8.16 17.49

Error del área (%) 14.40 19.80 10.18 -

Tabla 12: % de error en el calculo área y el volumen de las mandarinas

ANALISIS DE RESULTADOS De la siguiente práctica de laboratorio se pudieron analizar los siguientes puntos:  Para hacer un procesamiento adecuado de los productos agrícolas se deben conocer cada una de las características físicas que este tiene, debido a que por medio de estas se pueden determinar cada uno de factores que determinan las condiciones de almacenamiento y de duración del producto después de procesado.  La determinación del volumen de un producto agrícola es mas exacto por el método de Arquímedes (volumen real), debido a que el calculo del volumen de determinado producto agrícola por la semejanza a una figura geométrica (volumen teórico) es mas inexacto por las irregularidades que este presenta en su forma.  Por medio del cálculo de la porosidad podemos indicar el porcentaje espacios vacíos con que se almacena cierta cantidad de masa determinado producto agrícola, para a si evitar la formación magulladuras y la deformación del producto en su transporte almacenamiento.

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CONCLUSIONES Se pudo concluir que todas las propiedades anteriores son de mucha utilidad en la agroindustria, pues nos facilitan tomar decisiones acerca de los procesos de postcosecha para los productos agrícolas y tener una mayor rentabilidad, ya que se daría una utilización adecuada de los empaques, ahorrándose en los costos de producción. En otras palabras estas características constituyen los principales parámetros para diseñar empaques, establecer criterios de control de calidad y hacer una evaluación económica del producto.

CUESTIONARIO 1) ¿Cual es la característica física de un producto? R) Son aquellas que describen la forma, tamaño, peso, volumen del producto y otras propiedades asociadas con las anteriores (área superficial, redondez o esfericidad). Constituyen los principales parámetros para diseñar el empaque de un producto, por medio de estas se establecen criterios de control de calidad y se puede hacer una evaluación económica del producto. 2) ¿La forma geométrica asumida representa exactamente la de los productos estudiados? R) No porque en algunas ocasiones la fruta o la hortaliza que se este estudiando presenta irregularidades en su forma, aun que esta se parezca mucho a determinada figura geométrica. Como lo podemos observar en las mandarinas, la cual es una fruta cuya forma es semejante a una esfera, pero es irregular por ser achatada en sus extremos. 3) ¿Qué significa una mayor pendiente en la grafica Área superficial vs peso? R) significa que hay una mayor densidad, ya que el área esta relacionada con el volumen de la muestra, a menor volumen y mayor peso se da un aumento en la densidad. 4) ¿Cuál cree usted que es la utilidad del conocimiento de los volúmenes, peso y formas de los productos agrícolas en la determinación de aplicaciones de tecnológicas de postcosecha? R) la utilidad radica en el momento de elegir cual es mejor procedimiento para los procesos de postcosecha. Se conocen las condiciones físicas en las que se encuentra el producto para que por medio del proceso adecuado se garantice una mayor vida útil al producto. 5) ¿Qué importancia tiene la determinación de la densidad real de los productos agrícolas? R) Esta propiedad nos ayuda a tener una idea de la cantidad estándar de agua o de sólidos en una fruta para cuando se llegue el momento de comercializarse o de ser en un futuro sometida a procesos agroindustriales, donde se va a tener en cuenta por ejemplo para la elaboración de un jugo o algún vino el porcentaje de sólidos solubles que nos va a dar un rendimiento determinado en el proceso.

6) ¿Cual es la importancia de la forma geométrica, la densidad aparente y del volumen aparente de los productos agrícolas en las aplicaciones tecnológicas de manejo postcosecha? R) La forma geométrica esta relacionada con la aceptación del público y también con el empaque a utilizar al momento de almacenar y posterior comercialización. La densidad y el volumen aparente también están relacionados con el empaque de los productos, teniendo la porosidad para que no haya magulladuras.

BIBLIOGRAFÍA 

www.etsia.upm.es/DEPARTAMENTOS/.../Propiedades-físicas.pdf

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ftpctic.agr.ucv.ve/intranet/ingeniería/postcosecha/.../tema2a.ppt

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www.ajinomoto.com.pe/productos%20agricolas.html

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www.quiminet.com/.../Productos%2Bagricolas.htm