Los investigadores monitorearon el intercambio de ácido málico, ácido láctico, NaCl y azúcar entre pepinos de diferentes tamaños y una salmuera durante 16 días. Encontraron que el intercambio de azúcar fue el más lento. La ecuación exponencial describió mejor el movimiento de solutos que la ecuación de Fick. El tamaño del pepino afectó la velocidad a la que los solutos se difundían dentro y fuera del pepino.

1. Universidad de Sonora Operaciones Difusionales Miriam Patricia López Jaime Viernes 15 de febrero de 2008

2. Resúmen Durante 16 días se monitoreó el intercambio de ácido málico, ácido láctico, NaCl y azúcar entre los pepinos y la salmuera, con 5 tamaños diferentes de pepinos. Los resultados experimentales mostraron que el intercambio de azúcar entre pepinos y la salmuera fue el más lento. En comparación con la ecuación de difusión Fick, la ecuación exponencial describió mejor el movimiento de solutos durante la fermentación de salmuera de pepinos.

3. Resúmen Se estimó que el coeficiente de difusión de azúcar variaba de 1.8×10 -9 a 9.18 × 10 -9 m 2 /s. La velocidad de sorción de soluto del modelo exponencial varió de 0.0204 a 0.233 h-1 y disminuyó con el aumento del tamaño del pepino y el peso molecular del soluto.

4. Introducción La fermentación con salmuera es usada para preservar los pepinos debido a algunos rasgos sensoriales en algunos productos, estrategias de procesamiento y por razones económicas. Alrededor del 40% de los pepinos en escabeche producidos en Estados Unidos, son preservados por fermentación con salmuera.

5. Los pepinos son colocados en una solución con sal, la concentración de sal usada es dependiente a los requerimientos de control microbiano. Los pepinos en salmuera pasan por una fermentación microbiana incluyendo bacteria de ácido láctico, levadura, y otros microorganismos. Durante el proceso de fermentación los azúcares fermentables son convertidos a ácidos (la mayoría a ácido láctico) y la que no es fermentable pasa a productos finales.

6. Los resultados de los estudios realizados fuera del laboratorio indicaron que la fermentación ocurre tanto afuera como adentro del pepino en salmuera. Se encontró que la bacteria de ácido láctico fue capaz de entrar y multiplicarse dentro del pepino en salmuera. Como parte del proceso de fermentación, algunas bacterias de ácido láctico degradan el ácido málico en CO2 y ácido láctico.

7. El principal daño causado a los pepinos fermentados es debido a que los microbios producen CO2 y esto causa que se hinchen. Si la fermentación toma lugar adentro del pepino, tan bien como en la salmuera, el soluto tendrá que difundir hacia afuera del pepino el ácido málico y las azúcares fermentables, y hacia adentro la sal y el ácido láctico.

8. Materiales y métodos Los pepinos en escabeche fueron obtenidos de una granja local. Solo son usados los pepinos libres de daños físicos obvios, lavados a mano. Los pepinos fueron clasificados por tamaños basados en el diámetro (máximo): 1A (17 mm); 1B (22.7mm); 2A (26.7mm); 2B (31.6mm) y 3B (46.1mm).

9. Análisis de datos Los datos experimentales obtenidos fueron las concentraciones de los solutos en la salmuera en el transcurso del experimento. Las concentraciones promedio de soluto en los pepinos a cualquier tiempo fueron obtenidos realizando balances de masa .

10. Resultados y Discusiones En cuanto a las dimensiones físicas, como se esperaba, el volumen de salmuera por fruta incrementó, y el número de frutas por jarrón disminuyó con el aumento de peso y tamaño de la fruta. Y en cuanto a las concentraciones de soluto en los pepinos, el tamaño alargó el proceso de maduración. El tamaño no afectó significativamente a la concentración inicial de ácido málico.

12. Generalmente, la velocidad del movimiento del soluto incrementa con el tamaño del pepino cuando el soluto es desorbido (reducción de azúcar y ácido málico). Pero decrece con el tamaño cuando el soluto es absorbido (NaCl y ácido láctico). Esta es una indicación de que la estructura de los pepinos juegan un rol en la difusión de solutos dentro y fuera de los pepinos cuando están en salmuera.

13. El equilibrio de solutos entre la salmuera y los pepinos se alcanzó por las 150 hrs de contacto, y la velocidad de equilibrio del azúcar fue la mas lenta. Para el ácido láctico, málico y el NaCl , el 95% de la difusión ocurrió en las primeras 70 hrs. Mientras que la reducción de azúcar, llevó 100 hrs o mas para una difusión del 95%

17. Conclusiones La concentración de azúcar en los pepinos fue significativamente dependiente de l tamaño de ellos . La concentración inicial del ácido málico en los pepinos no fue dependiente del tamaño. El 95% de la difusión de los solutos ocurrió a las 15 horas de contacto o menos. La velocidad de intercambio de solutos es dependiente del tamaño.