Analisis de articulo cientifico

1. CI Nindo,JR Powers b ,J.Tang.
*Departamento de Ingeniería de Sistemas Biológicos, Universidad Estatal de
Washington, Pullman WA 99164,EE.UU. (2007).

2.  En la industria se usa varios tipos de evaporadores para evaporar productos
líquidos.
 Se prefieren los sistemas de evaporación en tiempo corto con alta temperatura (90 a
105 ° C en unos pocos segundos).
 También se busca recuperación de productos volátiles para mantener la calidad de
los jugos.
 Un nuevo tipo de evaporador por (RW), que utiliza una película de plástico con
propiedades únicas para facilitar la transferencia de calor.
 El sistema utiliza la circulación de agua caliente (70 hasta 98 ° C), para transmitir la
energía térmica a través de una interfaz del plástico transparente para concentrar
productos fluidos que hacen varias pasadas sobre la superficie de la lámina de
plástico ( Fig. 1 ).

3. Fig. 1: Disposición del evaporador por Ventana de Refractancia® (RW).
Opera en condiciones atmosféricas
Espesor del plástico: 0,2 mm aprox.
Alcanza el equilibrio térmico con el
agua casi inmediatamente
La energía del agua se transmite a
través de conducción y radiación en
proporciones dependiendo de la
resistencia del material
Mylar ®

4.  Permite la transmisión de energía infrarroja con las longitudes de onda que
coinciden con los espectros de absorción de moléculas de agua en los
productos líquidos.
 Principales bandas de absorción infrarroja de agua líquida: 3, 4.7, 6 y 15.3 µm
 Región de longitud de onda para los alimentos: 0.75 a 15µm.
 Esta transmisión de infrarrojos es importante porque permite la evaporación
rápida a baja temperatura.
.

5.  La influencia de la temperatura del producto y sólidos disueltos sobre la vitamina C y el color de
zumo de arándanos.
 Comparación con un evaporador de película descendente ME convencional.
 El cambio del color puede ser una medida indirecta de la descomposición de los
pigmentos como antocianinas.
 La degradación de la vitamina C podría indicar la pérdida de calidad nutricional

6.  El jugo de arándano con 11,4 y 14,1 ° Brix, y un jugo de aproximadamente 6,5 ° Brix.
 Productos comerciales comprados: el fabricante uso el evaporador 4-efecto APV.
Temperatura del producto y
tiempo de residencia
A) Intercambiador de calor:
85˚C for 30 sec
(B) Tanque de tratamiento enzimático:
4.4°C x 45~60 min.
(C) Evaporators:
68°C x 3min., o 90°C x algunos seg.
Figura. 2. Flujograma típico para procesamiento industrial

7.  Los equipos de evaporación de RW fueron:
 Industrial: superficie de evaporación de 6,9 m2 inclinada a
37º
Flujo de agua: 6,8 kg / s Flujo de producto: 2,7 kg / s
 Piloto: un sexto de superficie del anterior (1,2 m2)
 La materia prima se recogio después de la etapa de
filtración (Fig. 2), 200 y 20 litros y se congelaron a -39ºC.
EQUIPO PILOTO:
Tw: 95,0, 92,2, 89,4 y 85,0ºC con 62 kg para c/u.
EQUIPO INDUSTRIAL:
Tw: 95,0 con 324 kg para c/u.
Fluctuaciones: 1,5ºC
El producto líquido se pasó varias
veces a través del evaporador hasta
que se alcanzó la concentración
deseada.

8.  Las muestras para el análisis de ácido ascórbico se recogieron del tanque
colector a diferentes niveles de Brix.
 El contenido de ácido ascórbico de las muestras se determinó usando un
método microfluorométrico estándar (AOAC Int. 967.22, 1995).
 La fluorescencia se midió con un espectrofluorómetro Fluromax-3 (Jobin Yvon
Inc., Edison, NJ) a una excitación de 350 nm y longitudes de onda de emisión
de 430 nm.
 El color fue indicado por los valores de Hunter L, a *, y b *, utilizando un
medidor de color Minolta Chroma CR-200 (Minolta Co., Osaka, Japón).
 Para facilitar la comparación, se calculó el ángulo de matiz (1/tanb * / a *) y
el cambio de color total (ΔE) y se representó en función del número de Brix.

9.  La relación entre el agua de proceso y temperatura del producto y su efecto sobre la tasa
de evaporación se muestran en la Tabla 1
#
Velocidad
de
evaporación
(kg / h)
Velocidad
de
evaporación
(kg / h m2)
1 110 16,6
2 134 20,2
3 144 21,7
El tiempo de
residencia
(min)
Temperatura (° C) ° Brix Velocidad de
evaporación (kg /
h)
∆ T ∆ Brixagua jugo LMTDuna Inicial Final
100 95 59 35,7 14,1 66 30,8 36 51,9
103 92,2 57 34,7 11,4 66,5 27,8 35,2 55,1
105 92,2 57,6 34,3 13,8 70 29,1 34,6 56,2
106 89,4 56,3 32,6 11,5 70,6 29,6 33,1 59,1
105 89,4 56,6 32,3 13 68,6 28,8 32,8 55,6
114 85 55,5 29,8 13,8 66,3 26,5 29,5 52,5
104 85 54,8 29,8 12 67,5 27,1 30,2 55,5
105,29 89,74 56,69 32,74 12,80 67,93 28,53 33,06 55,13
4,31 3,76 1,38 2,33 1,16 1,85 1,49 2,47 2,40
Industrial
Piloto

10.  Figura. 3. Perfiles de temperatura en el evaporador de ventana de refracción durante la concentración
de (a) jugo de arándano en el sistema a gran escala, y (b) jugo de arándano en el sistema piloto. La
temperatura del agua de proceso se controló a 95 ° C en ambos casos.
Se obtuvo una relación lineal entre la
temperatura del producto y la del agua de
proceso
54
55
56
57
58
59
60
84 86 88 90 92 94 96
Tp
Tw

11.  Un mayor potencial de evaporación (LMTD) debería teóricamente resultar en una
mayor tasa de evaporación.
 Los datos fueron insuficientes para un análisis estadístico, pero son importantes
para mostrar el efecto de la temperatura del agua de proceso en la tasa de
evaporación
26
27
28
29
30
31
29 31 33 35 37
V.evap(kg/h)
LMTD
26
27
28
29
30
31
29 31 33 35 37
Velocodaddeevaporacion
∆T
26
27
28
29
30
31
80 85 90 95 100
V.Evaporacion
Tw

12.  La velocidad de evaporación era muy alto inicialmente luego, gradualmente, disminuye
como contenido de sólidos aumenta
 Se espera que este comportamiento se debe a la matriz sólida se une las moléculas de
agua fuertemente mientras que el producto se vuelve más viscoso debido a un aumento en
la concentración de azúcar.
Figura. 4. Experimentos 1, 2 y 3 mostrando (a) velocidad de evaporación frente al número de Brix, y (b) Escala RW evaporador. La línea horizontal en (b)
indica la transición de la etapa I en la que el jugo fresco se mezcla con el jugo en proceso hasta la etapa II sin dicha entrada.

13.  En etapas de procesamiento industriales, incluyendo maceración fruta cruda,
calefacción, despectinización, tratamiento enzimático, filtración, y concentración final
de zumo de 65 ° Brix causan una reducción de más del 90% en ácido ascórbico.
La etapa de evaporación: 70,1%
Maceración y tratamiento térmico : 44,1%
Tratamiento enzimático:39,3%
Procesos de filtración 44,7%
Figura. 5. Contenido de ácido ascórbico del jugo de arándano
procedente del procesamiento industrial: muestra cruda (RS), tratada
térmicamente (HS), tratada con enzima (ES), filtrada (FS) y evaporada
(AE).

14.  Se observó una disminución progresiva de la cantidad de ácido ascórbico.
 Se normalizo el contenido de AA inicial: C/C 0, cuando t = 0, la relación C / C 0 es igual a 1.
 Esta relación mostró una disminución general con el número de Brix de acuerdo con
la relación:
 A disminuyó de 2,41 a 1,93 y el exponente n aumentó de -0,366 a -0,250 cuando la temperatura
del producto disminuyó de 59,0 a 55,5
 Se conservó el 52,4% de AA en el jugo concentrado a 65Brix a 59,0 ° C y el 67,8% a 55,5 ° C.
donde A y n son parámetros de ajuste (R2 = 0,92 y 0,99).

15.  La pérdida de ácido ascórbico durante el proceso térmico generalmente se
considera que sigue una relación cinética de primer orden
Donde C es la concentración y k es la velocidad de reacción (min-1).
Figura. 6. Contenido de ácido ascórbico vs número Brix de jugo de arándano durante la evaporación de RW con
puntos de datos que representan el promedio de dos pruebas de repetición a 59.0 °C (♢), 57.5 °C (■), 57.0 °C (Δ),
and 55.5 °C (×). Las líneas continuas y punteadas son ajustes de modelo respectivos a 55,5 y 59,0 ° C usando la
ecuación (3).
Es necesario investigar más a fondo
para validar estos resultados
recolectando y analizando la tasa de
evaporación y los datos de pérdida
de ácido ascórbico en el rango más
amplio de temperatura del producto
que se puede lograr con este
evaporador.

16.  El solo jugo de arándano de la fuerza demostró un color rojo muy intenso.
 Durante la evaporación de RW, tanto el enrojecimiento (a *) como el amarilleamiento (b
*) continuaron disminuyendo, pero gradualmente. Como era de esperar, la luminosidad
(L) también disminuyó con el aumento del número Brix.
Figura 8. Cambio en el color del jugo de arándano durante la
evaporación de RW a escala piloto.
Cuando las muestras de jugo
concentradas se reconstituyeron con
agua desionizada 6 Brix, los ángulos
de tonalidad resultantes eran casi los
mismos.
El color por sí solo puede no ser
suficiente para distinguir el jugo
evaporado por RW del evaporado
industrialmente.

17.  Se investigó la influencia de la temperatura, el tiempo de residencia y la
concentración de sólidos disueltos sobre el contenido de ácido ascórbico y el
color de los jugos de arándanos y arándanos durante la evaporación de RW para
proporcionar una mejor comprensión del proceso.
 Cuando se aumentó la temperatura del agua de proceso en un evaporador piloto
de 85 a 95 ° C, lo que corresponde al aumento de la temperatura del producto de
55,5 a 59,0 ° C, se observó un aumento del 16% en la velocidad de evaporación
(26,8-31,1 kg / h).
 Tanto los procesos de RW como los procesos de evaporación industrial causaron
una degradación sustancial del ácido ascórbico y un cambio general en el color de
los productos rojo intenso a los más azules.

18.  No cuenta con analisis estadistico, es decir que el articulo se trata de pruebas
preliminares que no garantizan resultados confiables.
 El comportamiento del cambio de la Tw y Tp no resenta una tendencia logica
respect a la velocodad de evaporacion de agua, es decir hace falta hacer muchos
experiementos adicionales.
 La uncia grafica que muestra una tendencia coherente con tarnsferencia de calor
es la de Tw vs Tp.
 El articulo no cuenta con una explicacion fenomenologica del proceso, solo se
basa en resultados de pruebas preliminares, por lo tanto las ecuaciones empiricas
deducidas no son reproducibles.

19.  El articulo no cuenta con una explicacion fenomenologica del proceso, solo se
basa en resultados de pruebas preliminares, por lo tanto las ecuaciones empiricas
deducidas no son reproducibles.
 Se debio hacer la experiemntacion en un equipo mas pequeno en medida de los
possible para no requerir de volumenes exagerados de materia prima.
 El articulo se trata de pruebas preliminares que no pueden representar el
comportamiento real del proceso.

20. 98
100
102
104
106
108
110
112
114
116
50 60 70 80 90 100
Tiempoderesidencia
Temperatura
Tiempo de residencia vs T
Tr vs Tw
Tr vs Tp
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
95 100 105 110 115
∆Brix
Tiempo de residencia
tr vs ∆Brix
tr vs ∆Brix