Efecto del ultrasonido en las características de hidratación del frijol (Phaseolus vulgaris L.)

Propiedades

Título

Efecto del ultrasonido en las características de hidratación del frijol (Phaseolus vulgaris L.)

Autor

Leopoldo Rafael López López

Director de Tesis

Petra Rosas Ulloa, Yessica Silva Carrillo, Armando Quintero ramos

Palabras clave

Frijoles - -- Hidratación - -- Tesis y disertaciones académicas Frijoles - -- Cultivo - -- Tesis y disertaciones académicas

Fecha de titulación

2015

Editorial

Universidad Autónoma de Nayarit

Resumen

La presente investigación evaluó el efecto de la tecnología de ultrasonido (US) de alta y baja frecuencia en las características y cinéticas de hidratación de seis variedades comerciales de frijol (Phaseolus vulgaris L.: Mayocoba, Azufrado, Pinto, Peruano Bola, Flor de Mayo y Negro Jamapa) ampliamente consumidas en México. Tras realizar la caracterización física y químico-proximal de las semillas, se aplicaron tratamientos de remojo asistido por ultrasonido a alta frecuencia (42 kHz, 100 W) y baja frecuencia (20 kHz, a 5, 12 y 19 W), comparándolos contra un tratamiento control sin ultrasonido a temperatura constante (30 °C). Para describir el comportamiento de absorción de agua, los datos experimentales se ajustaron a cuatro modelos matemáticos: Peleg, Primer Orden, Sigmoidal y Weibull, evaluando su bondad de ajuste mediante $R^2$, RMSE y $\chi^2$. Los resultados demostraron que la aplicación de ultrasonido redujo significativamente el tiempo para alcanzar la humedad de equilibrio (He) en todas las variedades, eliminando la fase inicial de latencia o retardo en los tratamientos de mayor potencia y frecuencia. El modelo de Weibull presentó el mejor ajuste estadístico a las cinéticas de hidratación ($R^2 \ge 0.982$). Asimismo, el remojo ultrasónico incrementó significativamente la difusividad efectiva del agua ($D_{eff}$), destacando el tratamiento de alta frecuencia (42 kHz) por presentar las mayores tasas de difusión en la mayoría de las variedades. Se observó una correlación donde a mayor contenido de cáscara (como en Flor de Mayo y Negro Jamapa), menor fue la difusividad inicial, aunque la cavitación del ultrasonido promovió micro-rupturas que facilitaron la transferencia de masa. Se concluye que el ultrasonido es una alternativa tecnológica eficiente para acelerar el proceso de remojo de frijol, optimizando tiempos de operación para el desarrollo de productos industrializados como el frijol entero instantáneo.

Programa educativo

Maestría en Ciencias en el Área de Ciencias Agrícolas