Difusividad de colorante rojo gardenia en cerezas

Abstract

El estudio se centra en la modelación matemática del fenómeno de difusión del colorante rojo gardenia, a 357 ppm y diferentes temperaturas (40, 50 y 60°C) en cerezas, mediante el cálculo de coeficientes de difusión y resolución numérica mediante condición de frontera de Robin, usando un modelo basado en la segunda ley de Fick. Se midieron por triplicado los parámetros del espacio de color CIELAB, con colorímetro Konica Minolta CR-400, utilizando luz natural (D65), en 3 kilogramos de cerezas calibradas, descarozadas y desulfitadas durante 24 h. El muestreo se realizó extrayendo aleatoriamente dos cerezas de diferentes partes del recipiente y así medir los parámetros del espacio de color. Adicionalmente, se obtuvo una correlación para vincular los cambios en el parámetro de tendencia al rojo (a*), con la concentración presente de colorante, y así proceder a calcular difusividades en piel y pulpa, ajustando un modelo de difusión de esfera hueca con doble frontera de difusión a valores experimentales. Se utilizó la prueba HSD de Tukey-Kramer, así como la prueba de Scheffe, con un nivel de significancia de 0.05, utilizando el software IBM® SPSS® (V22.0, IBM Corp., NY, EE. UU.) para determinar la diferencia estadística en la media de los coeficientes, así como el software MATLAB® R2017a (V9.2, The MathWorks Inc., MA, EE. UU.) para visualizar y predecir los perfiles de concentración de colorante. Se observó una diferencia significativa en los coeficientes de difusión para rojo gardenia (p<0.05), así como los coeficientes más elevados a 60°C, indicando que su penetración a través de la matriz entre temperaturas podría ser diferencial, y su efecto, acelerador de la difusión. Los coeficientes efectivos para el pigmento en pulpa de cereza fueron entre 1 - 2 órdenes de magnitud superiores comparados con los de la piel, probablemente debido al efecto barrera otorgado por la epidermis de la fruta. Finalmente, los perfiles de concentración evidenciaron difusión progresiva en relación con el radio de la cereza y el tiempo, además, mediante el uso de la condición de frontera de Robin, se pudo visualizar la doble frontera de difusión en la interfase pulpa-piel.