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Influencia de la temperatura y solutos sobre la cinética de
transferencia de materia en deshidratación osmótica de manzana
(Golden delicius)
Influence of Temperature and Solutes on the Kinetics of Mass Transfer in
Osmotic Dehydration of Apple (Golden delicius)
Cledi Puma Condori1, Sindy Karina Campos García2
1Universidad Nacional de Juliaca, Juliaca, Perú
2Universidad Nacional de Agricultura, Catacamas, Honduras
Autor de correspondencia
Cledi Puma Condori
Historial del artículo
Recibido el 6 de abril de 2025 | Revisado el 10 de abril de 2025 | Aceptado el 20 de mayo de 2025
Referencia del artículo
Puma Condori, C., & Campos García, S. K. (2025). Influencia de la temperatura y solutos sobre la
cinética de transferencia de materia en deshidratación osmótica de manzana (Golden delicius).
Revista Científica Altoandina de Ciencias Agrarias, 1(1), pp. 43-55.
https://doi.org/10.54943/recialcia.683
RESUMEN
La deshidratación osmótica implica eliminar agua de los alimentos para reducir el crecimiento de
microorganismos y reacciones químicas no deseadas, así como para prolongar su vida útil. El objetivo
es evaluar la curva cinética de transferencia de masa en la deshidratación osmótica de manzana
(Golden delicius) en concentraciones (40 %, 50 % y 60 %) a temperatura ambiente durante cuatro
días en continuo cambio. Se conoció la pérdida de masa total, la masa de agua y la masa de sólidos
solubles. Además, se evaluó los °Brix, donde mediante balance de masa se pudo obtener 45 g, luego
del secado, presentó un peso total de 15 g. Con respecto a los °Brix, se observó que, a las
concentraciones de 40 %, 50 % y 60 %, se obtuvieron 30.3, 27.1 y 36, respectivamente. En cuanto
a la pérdida de peso al cambiar las concentraciones de 40 %, 50 % y 60 %, fueron de 3, 2, 2, 4 y g,
g, respectivamente. También, hubo aumentos en el peso total de sólidos como 40 % (50 g), 60 g y 1
% (60 g). En las muestras sometidas a secado en horno, se observó una pérdida de peso al 40 %
(34,57 g), 50 % (32,45 g) y 60 % (27,55 g), quedando un peso total mayor, 14 g más una
concentración de 15 g más 12,5 g para así concluir con la mayor cantidad de 145 g. La pérdida de
peso en diferentes concentraciones se produjo el segundo día.
C. Puma Condori, & S. K. Campos García
44
Palabras clave: osmodeshidratación; masa; cinética; temperatura; manzana
ABSTRACT
Osmotic dehydration involves the removal of water from food to decrease the development of
microorganisms and unwanted chemical reactions, prolonging shelf life. The objective is to evaluate
the kinetic curve of mass transfer in the osmotic dehydration of apple (Golden delicius) in
concentrations (40 %, 50 % and 60 %) at room temperature for four days in constant change. The
loss of total mass, water mass and mass of soluble solids were determined, in addition to this, the °
Brix were evaluated, where it was possible to obtain by means of mass balance of 45 g, after drying
it had a total weight of 15 g, with respect to ° Brix it was observed that the concentrations of 40 %,
50 % and 60 % were obtained 30.3, 27.1 and 36 respectively. With respect to the weight loss in the
change of concentrations of 40 %, 50 % and 60 % were 3 g, 2.1 g and 4.2 g respectively, there were
also weight gains of total solids such as in 40 % (3 g), 50 % (1 g) and 60 % (0 g). The samples
subjected to oven drying the weight loss that was observed in 40 % (34.57 g), 50 % (32.45 g) and
60 % (27.55 g) leaving these with a total weight of 12.43 g, 14.55 g and 15.45 g respectively resulting
in the concentration with the highest amount of solids and yield is the concentration of 60 %. Finally,
it is concluded that the greatest amount of weight loss in different concentrations was on day two.
Keywords: osmodehydration; mass; kinetics; temperature; apple
INTRODUCCIÓN
Las manzanas comenzaron a ser
populares en el año, con la 'Starking' variety
originaria de Estados Unidos. Sin embargo, la
calidad de las manzanas 'Starking' disminuye
con el tiempo. Los esquemas de
deshidratación osmótica (DO) y términos de
procesamiento no térmico han sido
considerados para preservar la fruta y
modificar el tejido, espectroscopia vibracional
y otras técnicas analíticas, también, son
utilizadas para estudiar las estructuras
moleculares y las interacciones de los
carbohidratos (Chen et al., 2017; Petruzzi et
al., 2027; Rosas et al., 2012).
La manzana de cera, una fruta originaria
del sudeste asiático, contiene diversos
compuestos bioactivos como antocianina,
carotenoides, ácido ascórbico, glicósidos de
flavonol, triterpenoides, chalconas,
proantocianidinas, fenoles, saponinas,
taninos, alcaloides, esteroides y flavonoides.
Se ha descubierto que estos compuestos
tienen propiedades antiinflamatorias,
antioxidantes, antifúngicas, anticancerígenas
y antibacterianas. Sin embargo, la manzana
de cera es un producto perecedero, y el
deterioro poscosecha puede provocar una
apariencia inaceptable y pérdidas de calidad.
Para conservar estas frutas, se han
utilizado ampliamente diversas técnicas de
conservación, como la deshidratación
osmótica (DO), debido a sus excelentes
propiedades de eliminación de agua. Se ha
descubierto que la DO mejora la textura y el
sabor de los productos, prolongando su vida
útil. Se ha descubierto que los tratamientos
de ultrasónicos, como la deshidratación
osmótica asistida por ultrasonidos (DOU),
aumentan la pérdida de agua y la eficiencia
durante el proceso de secado. La combinación
de ultrasonidos y deshidratación osmótica ha
mostrado resultados satisfactorios en
diversas frutas y verduras, incluso a
temperaturas más bajas (Barrera et al.,
2024; De La Cruz & Aguirre, 2025).
La deshidratación implica la eliminación
del agua de los alimentos. Esto reduce el
riesgo de crecimiento de microorganismos y
reacciones químicas indeseadas, y prolonga
su vida útil. Otras ventajas incluyen un
almacenamiento y transporte más sencillos a
un menor coste. Sin embargo, los procesos de
Revista Científica Altoandina de Ciencias Agrarias 1(1) (2025)
45
eliminación de agua a altas temperaturas y
durante largos periodos pueden causar daños
nutricionales y sensoriales durante la
estabilización del producto. Para minimizar
los efectos adversos, se utiliza,
habitualmente, una serie de pretratamientos
para reducir los cambios sensoriales (pérdida
de color) y disminuir las características físicas
(incluida la densidad aparente y la capacidad
de rehidratación) (Luan et al., 2021; Xavier y
Gutiérrez, 2019).
Reducir el contenido de agua de los
alimentos es uno de los métodos de
conservación más utilizados. Las tecnologías
más utilizadas se basan en la evaporación del
agua. La deshidratación osmótica (DO) ha
despertado un gran interés debido a sus bajas
temperaturas de funcionamiento, de 20 a 50
°C. En la deshidratación osmótica (DO),
donde los productos se colocan en soluciones
hipertónicas, se producen dos efectos
principales: el movimiento del agua del
producto hacia la solución hipertónica y el
movimiento de solutos hacia el alimento
(Altamirano y Genina, 2005). Las frutas son
un alimento importante en términos de
consumo, aporte nutricional (especialmente
por su aporte de fibra, vitaminas, minerales y
antioxidantes) y propiedades sensoriales. La
deshidratación osmótica es un proceso
utilizado en la industria alimentaria y forma
parte de los sistemas de procesamiento de
frutas y hortalizas. Este procedimiento,
también, puede utilizarse como prerrequisito
para la eliminación mediante técnicas
tradicionales como la convección forzada y la
liofilización. La deshidratación osmótica
implica procesos de transferencia de masa en
los que la eficiencia de la eliminación de
humedad y la incorporación de sólidos se basa
en la eliminación (Ccaza y Chambi, 2023).
Los probióticos son esenciales para
mantener la salud intestinal. Las frutas y
verduras son esenciales para la dieta
humana, pero su vida útil está limitada por la
actividad metabólica y la presencia de
microorganismos. La deshidratación osmótica
es una técnica utilizada para reducir el
contenido de agua e incluir solutos en frutas
y verduras, lo que resulta en una mayor vida
útil y valor nutricional. La matriz de la
manzana es altamente aplicable para los
probióticos debido a su alta porosidad y
potencial para la supervivencia probiótica a lo
largo del tiempo (Ccaza & Chambi, 2023).
El proceso de deshidratación osmótica es
complejo, y el estudio de factores como el
agente osmótico, la concentración de la
solución, el tiempo de inmersión y el efecto
de la relación sólido-solución puede resultar
difícil con modelos lineales simples. Las
técnicas de modelado no lineal y la
implementación de una interfaz neurodifusa
adaptativa pueden ser adecuadas para
estudiar el proceso. Este estudio tuvo como
objetivo modelar la densidad óptica de la
manzana de cera mediante ANFIS,
centrándose en optimizar los parámetros del
proceso de deshidratación osmótica asistida
por ultrasonido (Barrera et al., 2024).
La industria alimentaria está explorando
técnicas innovadoras de procesamiento de
alimentos para satisfacer la demanda de los
consumidores de dietas sostenibles y
saludables. La deshidratación osmótica (DO)
y la impregnación al vacío (IV) se utilizan para
mejorar el valor nutricional, sensorial y
funcional de los productos alimenticios,
especialmente cuando se utilizan como
pretratamiento en procesos de conservación
como el secado o la congelación. La DO y la
IV pueden introducir compuestos bioactivos
en la matriz alimentaria, lo que ofrece
oportunidades para alimentos funcionales
sostenibles (Barrera et al., 2024).
Se propone una combinación de
tecnologías de ingeniería de matrices, como
OD y VI, con operaciones de secado para
producir snacks de fruta funcionales,
atractivos y nutritivos. Esta combinación
realza el sabor y la textura del producto,
conservando al mismo tiempo sus nutrientes
esenciales. El panela granulada. La panela
granulada contiene azúcar en forma de
sacarosa, lo que la convierte en una
alternativa interesante para la formulación de
soluciones osmóticas. Se analizan las
propiedades fisicoquímicas y antioxidantes de
C. Puma Condori, & S. K. Campos García
46
los productos intermedios y finales para
evaluar el potencial de estas técnicas para
producir snacks de manzana más nutritivos y
sostenibles (Barrera et al., 2024).
Los productos secos, como frutas,
verduras y frutos secos, se rehidratan para
recuperar sus propiedades, a menudo con
agua, zumo o leche. El proceso implica la
absorción, el hinchamiento y la lixiviación de
las sustancias disueltas. Un proceso de
rehidratación rápido puede reducir los costes
de mano de obra, la necesidad de espacio de
almacenamiento y mejorar la eficiencia de la
producción. La capacidad del producto seco
para absorber agua es el principal indicador
de la exactitud del proceso de secado. El
proceso de rehidratación depende del método
de secado, los parámetros, el pretratamiento,
los daños internos, la composición química del
producto, la microestructura, el proceso de
rehidratación y las condiciones externas. La
rehidratación mide el grado de cambio
durante el procesamiento, pero no puede
revertir la deshidratación (Tomasz & Beata,
2025).
La investigación sobre la rehidratación de
alimentos deshidratados ha sido extensa,
estudiaron el impacto del presecado por
microondas y el secado por soplado por
explosión en chips de fruta de pitaya,
demostrando tasas de rehidratación más
rápidas. Estudiaron el efecto de la
temperatura de secado en la calidad y las
propiedades microestructurales de los
pimientos rehidratados, y descubrieron que el
pretratamiento minimizaba el daño a la
estructura celular y mejoraba la retención de
vitamina C, el color y la firmeza, así como
descubrieron que la congelación lenta daba
como resultado unas gachas porosas con
poros grandes y una estructura más
quebradiza. La capacidad de los alimentos
para absorber líquidos, también, depende de
su composición química (Tomasz & Beata,
2025). Por ello, el objetivo de este estudio fue
realizar la cinética de deshidratación osmótica
de la manzana en concentraciones de 40 %,
50 % y 60 % a temperatura ambiente.
MATERIALES Y MÉTODOS
Las muestras fueron recolectadas del
mercado, n condiciones óptimas de consumo
las manzanas Golden Delicius fueron
troceadas en dimensiones de 1 cm x 1 cm
para el estudio de cinética se utilizó lo
siguientes materiales y métodos. La materia
prima que paso por deshidratación osmótica
fueron manzanas rojas con un estado similar
de madurez. Asimismo, se utilizó la azúcar
blanca y agua comercial para las realizar las
concentraciones. Todos estos fueron
adquiridos del mercado Las Mercedes del
distrito de Juliaca, para lo cual se tomaron
500 g de manzanas peladas y cortadas en
cubos de 1 cm.
Obtención de la solución
La obtención de la solución osmótica se
obtuvo disolviendo la sacarosa en agua. Para
esto, se trabajó con tres tratamientos con 50
gramos de muestra de manzana para cada
tratamiento. Asimismo, se trabajó a
diferentes concentraciones 40 %, 50 % y 60
%, tal como se muestra en la Tabla 1. En
cuanto al agua, se trabajó con 250 ml para
cada tratamiento.
Tabla 1. Formulación de tratamientos a diferentes
concentraciones
Tratamiento
Peso de
manzana
(g)
Concentración
(%)
Agua
(ml)
T1
50
40
250
T2
50
50
250
T3
50
60
250
Para determinar los ° Brix, se utilizó
Refractómetro digital HANNA HI96814.
Método
Determinación de °Brix
Se determinó utilizando un Refractómetro
digital HANNA HI96814. Consistió tomar una
pequeña cantidad de la solución azúcar-agua
Revista Científica Altoandina de Ciencias Agrarias 1(1) (2025)
47
al momento de cambiar la solución, °Brix
inicial y °Brix final, se desarrolló por cada día.
Determinación de peso muestra total
Para la determinación del peso de cada
muestra, se realizaron en diferentes días (1,
2, 3 y 4) para cada tratamiento. Consistió en
cambiar la misma cantidad de agua y
concentración de azúcar que inicialmente se
utilizó siguiendo este procedimiento por
cuatro días. Finalmente, las tres muestras se
llevaron a la estufa las cuales permanecieron
durante un aproximado de 48 horas a 40 °C
y se determinaron los pesos finales de la
deshidratación osmótica de la manzana en
cada tratamiento, la cual se determinará
mediante la formula:
𝐏é𝐫𝐝𝐢𝐝𝐚𝐝 𝐝𝐞 𝐩𝐞𝐬𝐨 = Peso final − Peso incial … (Ec 1)
Determinación de peso de cada cubito de
manzana
Este procedimiento se realizó con tres
repeticiones para cada tratamiento.
Asimismo, se desarrolló por día (1,2,3 y 4).
Estos pesos fueron evaluados todos los días
que se realizó el cambio de solución de azúcar
con 3 repeticiones para poder determinar un
promedio total de pesos la cual se utilizara la
siguiente formula:
𝐏𝐄 − 𝐓𝐎𝐓𝐀𝐋 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3
3… (𝐸𝑐 2)
Pe-Total: Pérdida de peso total por cada
cubo de manzana
R1: Repetición 1
R2: Repetición 2
R3: Repetición 3
Esta repetición se realizó en cada
concentración y en cada día de evaluación
RESULTADOS
Determinación de °Brix
Se determinó utilizando un Refractómetro
digital HANNA HI96814. Consistió tomar una
pequeña cantidad de la solución azúcar-agua
al momento de cambiar la solución, °Brix
inicial y °Brix final, se desarrolló por cada día.
Figura 1. Aumento y disminución de °Brix en la
ganancia y pérdida de concentración de azúcares de
40 % en la manzana.
Figura 2. Aumento y disminución de °Brix en la
ganancia y pérdida de concentración de azúcares de
50 % en la manzana.
Figura 3. Aumento y disminución de °Brix en la
ganancia y pérdida de concentración de azúcares de
60 % en la manzana.
C. Puma Condori, & S. K. Campos García
48
Determinación de peso muestra total
Se realizó el día 0 los pesos de las
manzanas en tamaños y proporciones
iguales, así como se muestra en la tabla.
Tabla 2. Preparación de muestras en diferentes
concentraciones
Día
Tratamiento
Peso de
manzana
(g)
Concentración
(%)
Azúcar
(g)
Agua
(ml)
0
T1
50
40
100
250
T2
50
50
120
250
T3
50
60
150
250
Promedio
50
50
123.33
250
Desv. Est M
0
10
25.16
0
Los pesos fueron evaluados en 4
diferentes días con diferentes
concentraciones, las disoluciones de se
prepararon cada día. Todos los días se cambió
la disolución para observar la ganancia o
pérdida de peso, así como la que se muestra
en la tabla.
Tabla 3. Ganancia y pérdida de peso en diferentes
días después del cambio de concentración
Día
Tratamiento
Peso
inicial
Peso
final
Pérdida o
ganancia
0
T1
50
50
0
T2
50
50
0
T3
50
50
0
1
T1
50
48
-2
T2
50
48.1
-1.9
T3
50
48.2
-1.8
2
T1
48
45
-3
T2
48.1
46
-2.1
T3
48.2
44
-4.2
3
T1
45
48
3
T2
46
46
0
T3
44
44
0
4
T1
48
47
-1
T2
46
47
1
T3
44
43
-1
Figura 4. Pérdida y ganancia de peso en manzanas en
diferentes días en una concentración de 40 %
Figura 5. Pérdida y ganancia de peso en manzanas
en diferentes días en una concentración de 50 %
Figura 6. Pérdida y ganancia de peso en manzanas en
diferentes días en una concentración de 60 %
Revista Científica Altoandina de Ciencias Agrarias 1(1) (2025)
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Figura 7. Pérdida de peso final en las concentraciones
de solución de azúcar (antes desecado en estufa)
Figura 8. Pérdida de peso final mediante estufa en
diferentes concentraciones de solución de azúcar
Determinación de peso por cada unidad
cubo de manzana
Este procedimiento se realizó con tres
repeticiones para cada tratamiento;
asimismo, se desarrolló por día (1, 2, 3 y 4).
Tabla 4. Peso de los días 1, 2, 3 y 4 en las tres
repeticiones evaluadas con las 3 concentraciones
Día
Repetición
Peso unitario de manzana
T1 (40 %)
T2 (50 %)
T3 (60 %)
1
R1
1.09
0.79
1
R2
0.95
1.09
0.77
R3
1
0.5
0.75
Promedio
1.01
0.79
0.84
2
R1
1.02
1.06
0.77
R2
0.75
0.89
1.28
R3
0.88
1.02
1.16
Promedio
0.88
0.99
1.07
3
R1
0.72
0.93
0.72
R2
0.81
0.95
0.83
R3
0.99
0.6
1.25
Promedio
0.84
0.83
0.93
4
R1
0.81
0.76
0.96
R2
0.85
1.09
1.22
R3
1.02
1.02
0.8
Promedio
0.89
0.96
0.99
DISCUSIÓN
Xavier y Gutiérrez (2019) evaluaron el
efecto de la deshidratación osmótica (DO) de
fragmentos de frutos criolla se realizó en una
emulsión (emulsión de 600 g sólido kg-1)
elaborada con capsula, Jamaica y una
oleorresina de chile piquín durante 120 min a
40°C. También, la manzana fue osmo
deshidratada en una mezcla de sacarosa -
Jamaica para propósitos de comparación. Se
evaluó el impacto de la DO en la disminución
de agua y en el incremento de sólidos durante
el procedimiento. Los estudios usados con la
solución evidenciaron un incremento en el
volumen de aceite, fenoles solubles y
antocianinas monoméricas. La inclusión de
Jamaica en la solución osmótica promovió la
alteración del color de las pruebas. Las
micrografías de los fragmentos
osmodeshidratadas con la emulsión
mostraron la existencia de microcápsulas de
aceite en la microestructura de la manzana.
Los hallazgos logrados indicaron que la
aplicación de un compuesto acuoso de
Jamaica como agente osmótico posee la
capacidad de alterar el color, así como
aumentar el contenido de fenoles solubles y
antocianinas monoméricas.
Puente et al. (2010) evaluaron la
influencia del pretratamiento osmótico en el
secado con aire caliente de manzanas Granny
Smith. El pretratamiento osmótico (DO) fue a
tres concentraciones (30, 40 y 50 °Brix). El
proceso de secado de manzana con aire
caliente fue a dos temperaturas (55 y 65 ºC).
La tasa de deshidratación fue mayor para las
manzanas pretratadas que para las manzanas
frescas. Las condiciones óptimas se crearon
mediante pretratamiento osmótico DO
50°Brix con aire caliente SAC 65°C. Se
concluyó que debido al proceso de
deshidratación osmótica de las manzanas
Granny Smith, la aplicación de
concentraciones de 30 °Brix, 40 °Brix y 50
°Brix tiene un impacto significativo en la
pérdida de humedad, adición de sólidos y
reducción de peso, los cuales varían
dependiendo de factores como el tiempo de
C. Puma Condori, & S. K. Campos García
50
inmersión y la concentración de las soluciones
utilizadas.
Según Conway et al. (1983), las
consideraciones de transferencia de masa en
la deshidratación osmótica de manzanas
usando un sistema de circulación, donde los
parámetros investigados fueron la pérdida de
agua y la ganancia de azúcar. Fue encontrado
que la pérdida de agua estuvo influenciada
por la temperatura y los °Brix del agente
osmótico. La ganancia de azúcar alcanzó un
máximo después de 30 min., tiempo de
deshidratación, y se mantuvo constante
durante el resto del procesamiento tiempo.
Altamirano y Genina (2005) lograron
realizar la deshidratación osmótica de
prismas de camote, manzana y papa. Se
establecieron las cinéticas de variación total
en las masas de prismas de sección cuadrada
y tres distintos espesores. Los camotes fueron
sometidos a procesos de deshidratación
osmótica utilizando soluciones de sacarosa en
agua a dos distintas concentraciones y dos
temperaturas. En los casos donde se
disminuyó la impregnación y se promovió la
deshidratación, es necesario operar a
temperaturas más bajas al utilizar
concentraciones superiores.
Según Khin et al. (2007), el impacto de
las condiciones del proceso y los
recubrimientos en la deshidratación
eficiencia, así como estructura celular del
tejido de manzana durante la deshidratación
osmótica, el tratamiento combinado de
recubrimiento y deshidratación osmótica a
manzanas se realizó utilizando dextrosa y
sacarosa como agentes osmóticos. Se estudió
la relación y el índice de eficiencia de
deshidratación. Se encontró una mayor
relación de rendimiento en las manzanas
recubiertas a altas temperatura de 55 C. Se
obtuvo un mejor rendimiento cuando la
sacarosa fue el agente osmótico en
comparación con la dextrosa. Mejor
deshidratación se encontró eficiencia en las
muestras recubiertas a temperaturas más
altas que a temperatura baja, cuando se
deshidrataron osmóticamente con una
solución de sacarosa a 55 °C. Esto puede
deberse al hecho de que los materiales de
recubrimiento podrían prevenir la absorción
de solutos y mantener la estructura de la
pared celular de las manzanas, Además, las
manzanas recubiertas deshidratadas
osmóticamente por solución de dextrosa
mostraron colapso de la estructura celular.
Lerici et al. (1985) realizaron la
deshidratación osmótica de la fruta:
Influencia de los agentes osmóticos en el
comportamiento de secado y calidad del
producto, en distintas soluciones osmóticas,
con o sin bajas cantidades de NaCI, fueron
probados para evaluar sus efectos sobre las
características de las manzanas osmoseadas
(elegidas en nuestras experiencias como fruta
“modelo”). La pérdida de agua y la actividad
del agua del producto final se vieron
afectadas no solo por el agente osmótico, sino
también por la ganancia de sólidos en la
muestra. Al mismo tiempo del tratamiento, la
ganancia sólida dependía de la química
composición de los jarabes y la forma de las
muestras. Suma de pequeñas cantidades de
NaCl a soluciones osmóticas aumentó la
conducción fuerza del proceso de secado.
Derossi et al. (2008) evaluaron la
transferencia de masa durante la
deshidratación osmótica de manzanas. Los
procesos de deshidratación osmótica se
aplican ampliamente para obtener alimentos
de humedad intermedia de alta calidad. El
estudio de la cinética de deshidratación y los
mecanismos de transferencia de masa son
muy importantes para comprender, controlar
el proceso de deshidratación osmótica, y los
cambios internos, en donde se informa la
cinética del cambio de humedad y la
movilidad durante la deshidratación osmótica
de las manzanas. No fue posible explicar el
proceso de tratamiento osmótico usando solo
mecanismos basados en la difusión.
Según Derossi et al. (2008), un modelo de
difusión de estado no estacionario basado en
Fickian fue encontrado para describir
adecuadamente la cinética de osmótica
deshidratación de tejido de manzana en una
solución de sacarosa. Los resultados
encontrados enfatizan la hipótesis propuesta
Revista Científica Altoandina de Ciencias Agrarias 1(1) (2025)
51
por varios autores de que otros mecanismos
de deshidratación como capilaridad y los
flujos están involucrados durante el
tratamiento osmótico.
Kaymak-ertekin y Sultano (2000)
analizaron el mecanismo de deshidratación
osmótica de rodajas de manzana en
diferentes concentraciones de sacarosa,
dextrosa y azúcar. Se investigaron soluciones
mixtas de crosa más dextrosa, y, también, a
diferentes temperaturas. Se reconoció que a
medida que la concentración y la temperatura
aumentan, la pérdida de agua, también,
aumenta a un nivel considerable. Se observó
que, en sacarosa más dextrosa, mezclada
solución que tiene la misma concentración
total de materia seca, tanto la pérdida de
agua como la ganancia de sólidos aumentaron
como dextrosa en la mezcla. La tasa de
deshidratación osmótica aumentó con la
concentración tratamiento de la solución de
ósmosis y la temperatura del proceso. Una
comparación de varias soluciones de ósmosis
mostró que las soluciones mixtas de sacarosa
más dextrosa dieron una mayor tasa de
deshidratación como la concentración de
dextrosa en la solución mixta. Dado que las
condiciones de equilibrio experimental fueron
no se alcanza por completo en la ósmosis de
8 h de las manzanas.
Según Sereno et al. (2001), los
coeficientes de transferencia de masa,
durante la deshidratación osmótica de
manzana en soluciones acuosas simples y
combinadas de azúcar y sal, se deshidrataron
muestras de cilindros de manzana por
inmersión en soluciones acuosas binarias de
sacarosa y cloruro de sodio con diferentes, así
como las temperaturas y concentraciones
correspondientes, junto con soluciones
ternarias de ambos solutos. Datos
experimentales sobre el contenido de
humedad de la muestra y la ganancia de
sólidos contra el tiempo se ajustaron a un
modelo difusional simplificado válido para
tiempos de operación cortos. Un fujo neto de
sólidos hacia la solución se observó durante el
contacto inicial con soluciones de sal, que
cambió más tarde a una ganancia real de
sólidos como con el azúcar soluciones. La
relación entre la pérdida de agua y la
ganancia de sólidos para cada uno de los que
se sometieron a osmosis fue particularmente
alta en el caso de las soluciones salinas,
debido a una baja ganancia de sólidos.
Vicente (2016) menciona que las
propiedades reológicas, la movilidad
molecular del agua y las muestras
impregnadas en soluciones azucaradas de
alta concentración mostraron una mayor
eliminación de agua y un incremento en
sólidos en comparación con las impregnadas
en soluciones de baja concentración. La
presencia de agua ya sea en niveles elevados
o bajos, y las interacciones con la estructura
matricial, tienen un impacto significativo en la
mayoría de las características del tejido. Las
muestras de manzanas osmóticamente
deshidratadas resultaron ser más suaves y
deformables que las manzanas frescas,
perdiendo su dureza y su consistencia
crujiente. La deshidratación osmótica en las
muestras de manzana inmersas en soluciones
de azúcares con una aw de 0,97 causó
alteraciones drásticas en las propiedades de
compresión, en contraste con los
tratamientos de disminución de la aw, hasta
0,94, más severos, que provocaron
modificaciones menores que conservaron las
características mecánicas más parecidas a las
del tejido fresco. Este fenómeno podría
deberse a la compactación del tejido a causa
de la pérdida de agua y el aumento de sólidos
derivados de la deshidratación osmótica.
Flores-Andrade et al. (2013) analizaron el
impacto de la proteína de suero de leche-
sacarosa en la deshidratación osmótica de
manzanas, examinando la transferencia de
masa en placas de manzana en
combinaciones acuosas de sacarosa-
concentrado de proteína de suero (WPC) de
leche a 40 C. Para ello, se elaboraron
combinaciones de WPC sacarosa en distintas
niveles y duraciones de inmersión de hasta
400 min, se evaluó la actividad del agua (aw)
y se estimó la presión osm. Los datos de
pérdida de masa (ML), pérdida de agua (WL)
y ganancia de solidos (SG) se determinaron y
C. Puma Condori, & S. K. Campos García
52
calcularon utilizando los coeficientes de
difusión aparente del agua (Dw). Los
hallazgos indicaron que las aw de las mezclas
se ubicaron en el intervalo de 0.947-0.998;
en cambio, los coeficientes de difusión Dw
promedio se situaron entre 1.16 y 2.321010
m2/s. Se notó que cuando la sacarosa era
menos abundante y el WPC era más alto, los
valores de pérdida de masa en el equilibrio
(ML1), la pérdida de agua en el equilibrio
(WL1) y la difusión (Dw) se reducían. Se
observó una resistencia al flujo y a la
transferencia de masa al aplicar proporciones
de WPC-sacarosa de 2:3 y 3:2, lo que
probablemente se debe a la creación de una
membrana líquida de biopolímero alrededor
de la placa de manzana.
Rosas et al. (2012) evaluaron los efectos
del pretratamiento ultrasónico para la
deshidratación osmótica (DO) sobre los
coeficientes de difusión efectivos y la
estructura molecular de cubos de manzana
'Starking' mediante FTIR. El estudio reveló
que los coeficientes de sólidos fueron
superiores a los de agua debido a las
diferencias de concentración. Los cambios
estructurales se determinaron midiendo la
frecuencia de vibración molecular de la
sacarosa. Los resultados mostraron que la
concentración de agua afectó
significativamente el coeficiente de difusión
debido a su dependencia de la estructura
física del alimento. El estudio destaca la
importancia de reducir el contenido de
humedad inicial y modificar la estructura del
tejido del fruto.
Por otro lado, Ccaza y Chambi (2023)
evaluaron el impacto de la temperatura y la
concentración de sacarosa en la estabilidad
de Saccharomyces boulardii durante la
deshidratación osmótica de cubos de
manzana Granny Smith. Los investigadores
prepararon soluciones osmóticas con
diferentes concentraciones de sacarosa e
inocularon S. boulardii en estas soluciones.
Los cubos se expusieron a diferentes
temperaturas durante 80 minutos y se
calcularon diversos parámetros. Los
resultados mostraron que los cubos tratados
a 50 °Brix y 47 °C experimentaron una
pérdida de peso del 40 %, mientras que
aquellos a 60 °Brix y 42 °C mostraron un
aumento del 350 % en la ganancia de sólidos.
El mayor número de generaciones de la cepa
se produjo en el grupo de 50 °Brix y 37 °C. El
estudio sugiere que las altas temperaturas y
las concentraciones de solutos pueden inhibir
el desarrollo de la cepa S. boulardii en cubos
de manzana.
Asimismo, Sundarsingh et al. (2023)
investigaron el impacto del ultrasonido en la
deshidratación osmótica de la ananá
mediante un sistema de inferencia difusa. Se
optimizaron los parámetros del proceso,
incluyendo la temperatura y el tiempo de
sonicación, la concentración de azúcar y la
relación muestra/disolvente. Se desarrolló un
modelo de interfaz neuronal difusa adaptativa
(ANFIS) con alta capacidad predictiva. Los
parámetros óptimos fueron 38,6 °C, 186 min,
62 % de concentración de azúcar y 11,7 p/v
de relación disolvente muestra. Los valores
predichos fueron 40,698, 3,097 y 10,916,
respectivamente.
Barrera et al. (2024) propusieron el uso
de panela como agente osmótico no
convencional, combinando técnicas de
impregnación al vacío y deshidratación
osmótica, y su estabilización mediante secado
por aire caliente convectivo o liofilización. Las
propiedades antioxidantes de la panela se
pueden incorporar al tejido, y la estabilización
mediante HAD mejora significativamente las
propiedades antioxidantes de los snacks
enriquecidos con panela. La adición de panela
y las técnicas de procesamiento afectan las
propiedades ópticas y texturales, y la FD
estabiliza los snacks.
Finalmente, Tomasz y Beata (2025)
analizaron el proceso de rehidratación de
manzanas deshidratadas en forma cúbica,
mediante métodos de pretratamiento como el
escaldado al vapor, el calentamiento por
microondas y la deshidratación osmótica en
una solución de sacarosa. El proceso de
rehidratación se llevó a cabo a 20 °C durante
150 minutos, y se observó que el secado
osmótico redujo el proceso hasta en un 32 %.
Revista Científica Altoandina de Ciencias Agrarias 1(1) (2025)
53
CONCLUSIONES
Este estudio tiene la finalidad de mostrar
una deshidratación osmótica en condiciones
ambientales, esto con el fin de hacer que el
alimento tenga mayor conservación y vida
útil. Se realizó deshidratación osmótica de las
manzanas, donde se obtuvo el balance
materia de los trozos de manzana desde
momento que ingreso a diferentes
concentraciones en sacarosa (40 %, 50 % y
60 %). El peso promedio de los trozos de
manzana se evaluó después del periodo de 4
días, donde se encontraron rangos de 48g.
Los brix, que se determinaron en estos 4
días en el tratamiento con 40 % de
concentración de azúcar, tuvieron mayores
resultados en el día 1 con (30.3) y los °Brix
menores que se observaron en el día dos con
un (27.1). En la concentración de 50 % los
resultados con mayor °Brix oscilaron entre el
día 1 y 4. Por otro lado, se observó valores
memores de °Brix en el día 2 y 3.
Finalmente, se tuvo resultados de °Brix de
la concentración 60 %, en el día 0 se observó
36°brix considerándose el más alto valor,
posteriormente, se encontraron 35°brix en
los días restantes.
La pérdida de peso en los días de
evaluación fue incrementando porque al ser
sometida las diferentes concentraciones estas
muestras tuvieron una pérdida de agua y
Gancia de sólidos. Siendo estas las pérdidas
en la concentración de 40 %; en el día 2, tuvo
pérdida de 3g; sin embargo, en el día 3, hubo
incremento de 3g. Esta ganancia de sólidos se
vuelve un factor importante para pruebas de
deshidratación osmótica. Asimismo, la
concentración 50 %, en el día 2, tuvo una
pérdida de peso de 2.1 g y una ganancia de
sólidos de 1 g en el día 4. Posteriormente, en
la concentración de 60 % hubo una mayor
pérdida de peso de 4.2 g en el día 2 y no tuvo
ganancia de sólidos en ninguno de los días.
Se llega a la conclusión que la mayor
cantidad de pérdida de peso en diferentes
concentraciones se tuvo en el día 2. Estas
muestras se sometieron a un secado por
estufa, obteniendo los siguientes resultados
en la concentración de 40 % tuvo una pérdida
de peso de 34.57 g, de esta manera, queda
como peso final 12.43 g. Por otro lado, la
concentración de 50 % tuvo una pérdida de
32.45 g, dejando como peso final de 14.55 g
y como último se tiene la concentración de 60
%, que tuvo una pérdida de 27.55 donde
quedo 15.45 g de peso en seco. Concluimos
que el mejor tratamiento es del 60 % que
tuvo mayor cantidad de ganancia de sólidos
solubles y que, también, tiene mayor
rendimiento.
CONFLICTO DE INTERESES
Los autores declaran que no existe
conflicto de intereses para la publicación del
presente artículo científico.
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