TESIS -Saucedo Teran Bryan

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL DE FRONTERA 
 
FACULTAD DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS 
ALIMENTARIAS Y BIOTECNOLOGÍA 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE 
INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y BIOTECNOLOGIA 
 
TITULO DE TESIS 
Parámetros óptimos de operación para la 
concentración de zumo de naranja (Citrus sinensis) 
para conservar la vitamina C 
Autor: 
Br. Bryan Alexander Saucedo Terán 
Asesor: 
MSc. William Lorenzo Aldana Juárez 
CO - Asesor: 
Mg. Harold Pawel Johao Ore Quiroz 
 
Registro: PY-EPIIA-033 
 
SULLANA – PERU 
2021 
ii 
 
Dedicatoria 
El presente trabajo lo dedico en primer lugar a Dios, por inspirarme y darme fuerzas día 
a día para seguir en el proceso y lograr la meta deseada en este paso inicial. 
A mis queridos padres, por el sacrificio en todos los años que me brindaron, por su amor 
sin límites y por su trabajo, y que gracias a ellos pude llegar hasta acá. He tenido el orgullo 
de ser su hijo muy querido, son los mejores padres. 
A mi hermana por su gran compañía y apoyo incondicional que me brindó durante toda 
esta hermosa etapa de mi vida. 
Y también a las personas que me apoyaron siempre durante el desarrollo de esta 
investigación que realicé de forma exitosa. 
iii 
 
Agradecimiento 
Primero agradecer a mi tutor William Lorenzo Aldana Juárez, quien con sus 
conocimientos y apoyo logro encaminar cada etapa del proyecto desarrollado hasta 
obtener las metas propuestas. 
 
Segundo agradecer a mi co-asesor el Mg. Harold Pawel Johao Ore Quiroz, por su apoyo 
en el análisis de los distintos enfoques de la investigación desarrollada para el 
cumplimiento de los objetivos. 
 
Tercero agradecer a la Universidad Nacional de Frontera por el espacio, los recursos y 
herramientas brindadas para el correcto desarrollo de la investigación. 
 
Cuarto agradecer a mis compañeros y a mi familia, por todo el apoyo brindado para poder 
levantarme en algunos momentos difíciles. 
 
Muchas gracias a todos. 
iv 
 
Visto Bueno del Asesor de la Tesis. 
 
 
Señor(a) 
Dr.Luis Alfredo Espinoza Espinoza 
Decano de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias 
Universidad Nacional de Frontera 
 
El suscrito, en mi condición de asesor del señor (es) Bach. Bryan Alexander Saucedo 
Terán de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias informo que 
la tesis, titulada Parámetros óptimos de operación para la concentración de zumo de 
naranja (Citrus sinensis) para conservar la vitamina C se encuentra conforme a lo 
indicado en el Reglamento de Grados y Títulos. 
. 
Sullana, 15 de noviembre del 2021 
 
 
 
 
 
 
 
Firma del Asesor 
Nombres y Apellidos: MSc. William Lorenzo Aldana Juarez 
DNI: 
v 
 
 
 
Señor(a) 
Dr. Luis Alfredo Espinoza Espinoza 
Decano de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias 
Universidad Nacional de Frontera 
 
El suscrito, en mi condición de co-asesor del señor (es) Bach. Bryan Alexander Saucedo 
Terán de la Escuela Profesional de Ingeniería de Industrias Alimentarias informo que 
la tesis, titulada Parámetros óptimos de operación para la concentración de zumo de 
naranja (Citrus sinensis) para conservar la vitamina C se encuentra conforme a lo 
indicado en el Reglamento de Grados y Títulos. 
. 
Sullana, 15 de noviembre del 2021 
 
 
 
 
 
 
 
Firma del Co-asesor 
Nombres y Apellidos: Mg. Harold Pawel Johao Ore Quiroz 
DNI: 42998453 
 
 
 
ANEXO 3-K 
Acta de Evaluación de Sustentación del Informe de Tesis 
 
Siendo las 15:30 horas del día 17 de enero del mes de enero del año 2022 se reunieron en la sala virtual: 
https://meet.google.com/qan-zctx-wmb; de la Universidad Nacional de Frontera, los miembros del Jurado de 
Tesis para evaluar el Informe de Tesis, denominado: PARÁMETROS ÓPTIMOS DE OPERACIÓN PARA LA 
CONCENTRACIÓN DE ZUMO DE NARANJA (citrus sinensis) PARA CONSERVAR LA VITAMINA C, 
Siendo sustentado en sesión pública por el autor: Bach. Bryan Alexander Saucedo Terán y como requisito para 
obtener el Título Profesional de Ingeniero de Industrias Alimentarias. 
 
Terminada la sustentación, se procedió a la defensa del Informe de Tesis, etapa en que los miembros del 
Jurado de Tesis formularon sus inquietudes y preguntas de manera individual, las que fueron respondidas por 
el sustentante. 
 
Seguidamente, el Jurado solicitó el retiro de todos los asistentes y del (los) sustentante(s) de la sala virtual o 
física según sea el caso; el Jurado de Tesis determinó la calificación concedida a la sustentación del Informe 
de Tesispara la Obtención de Título Profesional, en términos de: 
 
Aprobado (a) con el calificativo de DIECIOCHO (18), levantándose la sesión a: 17:00 horas del mismo 
día. Se concluye el acto de sustentación, suscribiendo el acta. 
 
 
 
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 
Secretario 
MBA. Carlos Augusto Salazar Sandoval 
 
_ _ 
 
 
Vocal 
MSc. Milagros Del Pilar Espinoza Delgado MSc. William Lorenzo Aldana Juárez 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Código: 
 
 
 
 
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 
Presidente 
 
 
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 
https://meet.google.com/qan-zctx-wmb
 
Índice o Contenido 
Dedicatoria………………………………………………………………………………ii 
Agradecimiento ................................................................................................................. iii 
Visto Bueno del Asesor de la Tesis ................................................................................... iv 
Jurado Evaluador ............................................................................................................... vi 
Índice o Contenido ............................................................................................................ vii 
Índice de Tablas ................................................................................................................ viii 
Índice de Figuras ............................................................................................................ .ix 
Resumen .......................................................................................................................... .x 
Abstract ........................................................................................................................... xi 
I. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................……12 
II. MATERIAL Y MÉTODOS .....................................................................................……21 
2.1. Población, muestra y muestreo. ....................................................................... 22 
2.2. Variables de estudio ......................................................................................... 22 
2.3. Métodos............................................................................................................ 22 
III. RESULTADOS ................................................................................................... 28 
3.1. Características fisicoquímicas de la naranja (Citrus sinensis) ......................... 28 
3.2. Efecto de los parámetros de operación durante el proceso de concentrado del 
zumo de naranja (C. sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la 
vitamina C. .................................................................................................................. 28 
3.3. Efecto de la temperatura durante el proceso de concentrado del zumo de naranja 
( C. sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la vitamina C 32 
3.4. Efecto de la presión de vacío durante el proceso de concentrado del zumo de 
naranja (C. sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la 
vitamina C…………………………………………………………………… 33 
3.5. Parámetros óptimos de temperatura y presión de vacío de concentración de 
zumo de naranja (C. sinensis ) en un evaporador rotatorio para la conservación 
de la vitamina C. ..............................................................................................34 
IV. DISCUSIÓN ........................................................................................................ 35 
V. CONCLUSIONES .................................................................................................. 46 
VI. RECOMENDACIONES ..................................................................................... 47 
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 48 
ANEXOS ........................................................................................................................ 54 
 
Índice de Tablas 
 
Tabla 1. Composición química de la naranja (100 g parte comestible). ......................... 18 
Tabla 2. Definiciones de variables y niveles del Diseño Factorial ................................. 27 
Tabla 3. Variable respuesta del Diseño Factorial ........................................................... 27 
Tabla 4. Características fisicoquímicas de la naranja (Citrus sinensis) .......................... 28 
Tabla 5. Resultados de la Conservación de la vitamina C del zumo de naranja 
concentrado ..................................................................................................................... 29 
Tabla 6. Prueba de normalidad ....................................................................................... 29 
Tabla 7. Prueba de Igualdad de Levene de varianza de la variable dependiente: Vitamina 
C...................................................................................................................................... 30 
Tabla 8. Prueba de efecto de temperatura y Presión de vacío en la vitamina C ............. 31 
Tabla 9. Estadística de ajustes del modelo ..................................................................... 32 
Tabla 10. Prueba de efecto de temperatura de concentración en la vitamina C ............. 33 
Tabla 11. Prueba de efecto de la Presión de vacío durante la concentración en la 
vitamina C....................................................................................................................... 34 
Tabla 12. Coeficientes en término de Factores y el error estándar del modelo .............. 35 
Tabla 13. Reporte de los resultados en condiciones óptimas ......................................... 36 
Tabla 14. Tabla de coeficientes óptimos de la cinética de degradación de vitamina C.. 37 
Tabla 15. Datos para elaborar la curva de la vitamina C ................................................ 38 
 
Índice de Figuras 
Figura 1. Diagrama para el concentrado de zumo de naranja ......................................... 24 
Figura 2. Evaporador rotativo (Rotavapor) .................................................................... 24 
Figura 3. Grafica de probabilidad Normal y de los puntos de los residuos de la 
conservación de la Vitamina C. ...................................................................................... 30 
Figura 4. Gráfico de interacción de factores temperatura y la presión de vacío en la 
vitamina C....................................................................................................................... 36 
Figura 5. Gráfico de interacción de factores de presión de vacío y temperatura en la 
vitamina C....................................................................................................................... 37 
Figura 6. Gráfico de contorno de factores temperatura y la presión de vacío en la 
vitamina C....................................................................................................................... 38 
Figura 7. Gráfico de superficie respuesta de factores temperatura y la presión de vacío 
en la vitamina C .............................................................................................................. 39 
Figura 8. Solución con parámetros óptimos de factores ................................................. 40 
Figura 9. Grafica de parámetros óptimos para conservar la vitamina C. ........................ 41 
Figura 10. Curva patrón de la vitamina C ....................................................................... 56 
 
Resumen 
La finalidad de la investigación fue evaluar el efecto y determinar los parámetros óptimos 
de operación en la concentración de jugo de naranja (Citrus sinensis) en un rotavapor para 
conservar la vitamina C. El diagrama de flujo aplicado fue: Recepción, lavado, prensado, 
tratamiento enzimático, filtrado, evaporación y almacenamiento. Se evaluó la variación 
del contenido vitamina C por un período de 4 horas de proceso, utilizando el Diseño 
estadístico Factorial lineal 3x3 con 03 presiones de vacío (100, 200 y 300 mbar) y 3 
temperaturas (30, 40 y 50 ºC); además del Método de Superficie Respuesta aleatorizado 
para determinar el modelo cinético de degradación. El resultado obtenido con el ANOVA 
indicó que las variables independientes como la temperatura, presión de vacío y la 
interacción de las dos variables presentaron efectos significativos en la variable Respuesta 
de Contenido de Vitamina C del zumo de naranja concentrado, ya que presentaron P-
valores inferiores a 0.05. Los parámetros óptimos para maximizar el contenido de la 
vitamina C fueron 30°C y 300 mbar, según Software estadístico Design Expert 12.0. 
Siendo el modelo cinético óptimo: Cantidad de vitamina C = 18.7537 + 0.053502*Presión 
de vacío – 0.310021*Temperatura; con un nivel de confianza del 95% y un p-valor<0.01. 
Concluyendo que la temperatura y la presión de vacío influyen significativamente en la 
conservación de la vitamina C. 
 
Palabras claves: Vitamina C, temperatura, presión de vacío, gráfico de Contorno, gráfico 
de interacción. 
 
Abstract 
The purpose of the research was to evaluate the effect and determine the optimal operating 
parameters in the concentration of orange juice (Citrus sinensis) in a rotary evaporator to 
conserve vitamin C. The flow diagram applied was: Reception, washing, pressing, 
treatment enzymatic, filtering, evaporation and storage. The variation of the vitamin C 
content was evaluated for a period of 4 hours of process, using the 3x3 linear factorial 
statistical design with 03 vacuum pressures (100, 200 and 300 mbar) and 3 temperatures 
(30, 40 and 50 ºC); in addition to the randomized Surface Response Method to determine 
the kinetic degradation model. The result obtained in the ANOVA indicated that the 
independent variables such as temperature, vacuum pressure and the interaction of the 
two variables presented significant effects on the variable Response of Vitamin C Content 
of concentrated orange juice, since they presented lower P-values to 0.05. The optimal 
parameters to maximize vitamin C content were 30 ° C and 300 mbar, according to 
Statistical Software Design Expert 12.0. Being the optimal kinetic model: Amount of 
vitamin C = 18.7537 + 0.053502 * Vacuum pressure - 0.310021 * Temperature; with a 
confidence level of 95% and a p-value <0.01. Concluding that temperature and vacuum 
pressure significantly influence the conservation of vitamin C. 
 
Keywords: Vitamin C, temperature, vacuum pressure, Contour plot, interaction plot. 
 
I. INTRODUCCIÓN 
La vitamina C como agente reductor y antioxidante, en nuestro organismo se necesita 
para dar origen y para el sostenimiento del material extra celular además de tener efectos 
de disminución de la actividad negativa de radicales libres y de contribuir a la asimilación 
de hierro (Calabrese G., 2013). La deficiencia de vitamina C en el organismo está 
relacionado a proceso de cicatrización de heridas lento, problemas de anemia, sangrado, 
además de que su poder de acción está ligado a la prevención de la enfermedad llamada 
escorbuto (Walter, 1994). Esta deficiencia, sumada a la baja ingesta de algunos 
micronutrientes se terminan asociando a un estado de malnutrición general, la misma que 
se manifiesta principalmente en personas de la terceraedad, indigentes y alcohólicos 
(Gan, Eintracht, & Hoffer, 2008). Actualmente hay evidencias de que en personas con 
diabetes la falta de vitamina C los convierte en población de riesgo, muchas de estas 
personas tienen niveles plasmáticos de Ácido ascórbico por debajo de 20 μM, lo que se 
asocia al aumento de problemas de mala cicatrización en esta población (Christie-David 
& Gunton, 2017). Otra de las funciones de la vitamina C es la de colaborar en la 
biotransformación y asimilación de los lípidos y vitaminas, además del crecimiento del 
tejido conectivo. Participa en el proceso de biotransformación para la eliminación de 
algún radical libre (Calabrese G., 2013). 
En los últimos 10 años hay evidencias de donde el 20% de toda la población 
consume menor cantidad de vitamina C que la recomendada; poblaciones como la del sur 
de Asia y en menor proporción en países con alto ingreso (Beal, Massiot, Arsenault, 
Smith, & Hijmans, 2017). En Canadá, el déficit de vitamina C es del 12% para toda su 
población, siendo el 15% para adultos mayores; y en Francia los hombres presentan una 
deficiencia del 12% y las mujeres una de 6% (Gan, Eintracht, & Hoffer, 2008; Mosdol, 
Erens, & Brunner, 2008). En tanto, Estados Unidos presenta una falta de vitamina C de 
7% para toda su población (Schleicher, Carroll, Ford, & Lacher, 2009). La población 
tailandés mostro en un estudio, una falta de vitamina C en niños menores de 1 año a 9 
años de edad que sufrieron una hospitalización de largo tiempo y recibieron como 
alimentación leche UHT (ultra-high temperature), la cual presento niveles reducidos de 
vitamina C la cual fue afectada por el calor (Ratanachu, Sukswai, Jeerathanyasakun, & 
Wongtapradit, 2003). 
A nivel de Latinoamérica, la falta de vitamina C ya no se considera un 
inconveniente de salud pública; pero ciertos estudios, logran determinar que una ingesta 
de niveles de vitamina C por debajo del normal supera el 37% en toda la población. El 
 
escorbuto es la principal enfermedad adquirida por falta severa de vitamina C aunque 
también, la deficiencias marginales se relacionan con estrés oxidativo, enfermedades 
oculares, infecciones, con un aumento de riesgo en la disminución de la función cognitiva, 
y aumenta la probabilidad de cáncer (Granger & Eck, 2018). 
En el Perú, la ingesta de vitamina C en la dieta promedio es 75 mg/día en hombres 
y para la mujer es de 60 mg/día. Según estudios realizados en el 2006, Perú indicó que el 
75% de la población tiene una ingesta de vitamina C menor o igual a 18 mg. En la sierra 
rural de Perú el consumo promedio es de 27.72 mg y en la costa el promedio es menor a 
18.98 mg (INS, 2021). 
Químicamente el ácido L-ascórbico (C6H8O6) de nomenclatura química 2-oxo-L- 
treohexono-1,4-lactona-2,3-enediol es la Vitamina C; la cual, es una de las moléculas 
orgánicas de tipo cetolactona de 6C, y está estrechamente relacionado con las hexosas 
(Hediger, 2002; Levine, 1986). 
La concentración de Vitamina C se ve disminuida de forma significativa en los 
procesos de frutas y las hortalizas, debido a la interacción con la variación de presión, 
la temperatura, la luz, el oxígeno, pH, entre otros (García, y otros, 2006). 
La naranja es una fruta cítrica que destaca notablemente por los abundantes 
beneficios que podemos encontrar en él, principalmente, debido a su amplia riqueza en 
propiedades nutritivas (Domínguez & Ordoñez, 2013). El principal atractivo vitamínico 
que ofrecen las naranjas se representa por medio de su amplia riqueza en vitamina C, la 
cual constituye aproximadamente el 88% de su aporte vitamínico y un 50 mg/100 g de 
porción comestible de peso de su composición nutricional (ailimpo, 2021). 
Según lo expuesto se formuló el problema general: ¿Cuáles son los parámetros 
óptimos de operación para la concentración de zumo de naranja (Citrus sinensis) para 
conservar la vitamina C? 
La investigación tuvo una justificación teórica basada en determinar los factores 
que presentan efectos significativos en la degradación de la vitamina C durante la 
operación de concentración del zumo de naranja como la temperatura, velocidad de 
rotación, presión de vacío (Villagrá, Muñoz, Troncoso, Morales, & Mardones, 2019). 
La investigación tuvo una justificación metodológica basada en plantear un 
sistema donde se concentró zumo de naranja, controlando y variando las temperaturas, 
velocidad de rotación y presión de vacío en la operación revisando los efectos en la 
vitamina C; la investigación se basó en un diseño experimental de tipo pre experimental 
y se aplicó un análisis de ratios financieros. 
 
La investigación tuvo una justificación práctica debido a que se plantea la 
implementación de un sistema de evaporación para concentrar zumo de naranja. Esto 
enfocado en la conservación de la vitamina C, la cual, presenta cambios debido a factores 
externos como temperatura, presión de vacío y velocidad de rotación. Para esto se instaló 
el equipo evaporador y se controló las variables indicadas anteriormente. 
En tanto, el objetivo general fue evaluar el efecto y determinar los parámetros 
óptimos de operación en la concentración de jugo de naranja (Citrus sinensis) en un 
evaporador rotativo para conservar la vitamina C. y con objetivos específicos: a) 
Determinar de las características fisicoquímicas de la naranja (Citrus sinensis); b) 
Evaluar el efecto de los parámetros de operación durante el proceso de concentrado del 
zumo de naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la 
vitamina C; 
c) Evaluar el efecto de la temperatura durante el proceso de concentrado del zumo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la vitamina C. 
d) Evaluar el efecto de la presión de vacío durante el proceso de concentrado del zumo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la vitamina C; 
y e) Determinar de los parámetros óptimos de temperatura y presión de vacío de 
concentración de zumo de naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio para la 
conservación de la vitamina C. 
Siendo en tanto, las hipótesis de la investigación: H0: los parámetros de operación 
en la concentración de jugo de naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo no 
influyen en la conservación de la vitamina C; y H1: los parámetros de operación en la 
concentración de jugo de naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo influyen en 
la conservación de la vitamina C. 
Esta investigación se desarrolla en un marco teórico que reconoce la importancia 
de la vitamina C dado que es un antioxidante muy conocido y tiene mucha implicancia 
en la salud de las personas por lo que estudiamos los factores de operación que influyen 
su conservación. En la naturaleza podemos encontrar la vitamina C ya sea como ácido 
ascórbico o ácido dehidroascórbico, uno en su forma reducida y otro en su forma oxidada 
respectivamente. Se considera como antioxidante por poseer una capacidad de dar 
electrones a los radicales libres que se encuentran inestables, evitando la oxidación, 
convirtiéndose en radical libre no reactivo, es decir, se transforma en ácido 
semidehidroascórbico, el mismo que es estable y menos reactivo (Castillo, 2019). 
Al aplicar tratamiento térmico a los alimentos se busca inactivar o eliminar 
microorganismos que atenten a la salud la persona que lo ingiere; aunque las altas 
 
temperaturas pueden ocasionar cambios que afecten los niveles nutricionales y el color 
de la fruta al ser procesada (Cuastumal, Valencia, & Ordóñez, 2016). Por su sensibilidad 
a la degradación durante las etapas del procesamiento y a diversos factores de 
almacenamiento, la vitamina C frecuentemente es utilizada como indicador dentro de los 
parámetros de calidad nutricional. (Verbeyst, Bogaerts, Van der Plancken, Hendrickx, & 
Van-Loey, 2012). La vitamina C durante su procesamiento tambiénpuede verse afectada 
por la presencia de oxígeno, temperaturas altas, exposición a luz, a iones metálicos, 
cambios de pH ya que pueden degradar este micronutriente (Bineesh, Singhal, & Pandit, 
2005; Vilaplana, 2007) 
El enfoque de investigación fue cuantitativo y se justificó en el paradigma 
positivista el cual se sustenta por los siguientes autores: Para Flores (2004), el paradigma 
comprende un conjunto de ideas de la realidad de la persona, de la visión que tiene el 
mundo, el espacio ocupado por la persona habita en este y diversas posturas que lo aceptan 
como existentes. Además, Patton (1990) indicó que un paradigma denota y dirige el 
pensamiento en base a lo razonable, válido y legítimo. 
Así mismo, Ricoy (2006) indicó que el paradigma positivista recibe una 
calificación de sistemático gerencial, cuantitativo, racionalista y empírico-analítico. 
En la investigación se utilizó el método hipotético deductivo, el cual radica en la 
formulación de hipótesis teniendo en consideración dos premisas, una universal y otra 
empírica, para realizar una comparación empírica (Popper, 2008). Tiene como propósito 
comprender los fenómenos y explicar el principio o los motivos que lo producen 
(Rodríguez & Pérez, 2017). Esto debido a que se busca evaluar la influencia y los 
parámetros óptimos de concentración para conservar la vitamina C. 
En el ámbito internacional, se desarrollaron distintas investigaciones entre las 
cuales tenemos a Segovia & Mongelat (2018) en su investigación titulada “Evaluación 
del efecto de diferentes métodos de concentración sobre los compuestos bioactivos de 
jugo de arándanos” evaluó el efecto de 03 métodos para la concentración, microondas 
bajo vacío (MOV), microondas convencional (MO) y evaporador rotatorio (RV), sobre la 
retención de compuestos bioactivos como fenoles totales (FT) y antocianinas totales (AT) 
en el producto concentrado. Tuvo como resultado que la mayor retención de fenoles totales 
(813,42±64,57 mg GAE/100 mL) y de antocianinas totales (2164,30±49,60 mg cianidina-
3-glucósido/L) se produjo en el tratamiento utilizando el evaporador rotatorio. Además, 
Elik, Koçak, Maskan, & Göğüş (2016) en su investigación “Influence of three different 
concentration techniques on evaporation rate, color and phenolics content of 
 
blueberry juice” determinó que la pérdida total de fenoles durante la concentración fue 
mayor en la técnica de recipiente abierto (36,54%) y menor en el calentamiento por 
microondas a 200 W (34,20%). 
Según Yousefi, Emam-Djomeh, Mohammad, & Gholam (2012) en su 
investigacion “Comparing the Effects of Microwave and Conventional Heating Methods 
on the Evaporation Rate and Quality Attributes of Pomegranate (Punica granatum L.) 
Juice Concentrate”, se investigaron los cambios de color, contenido de antocianinas y 
capacidad antioxidante durante los procesos de concentración. Los resultados mostraron 
que la degradación del color, las antocianinas y la actividad antioxidante eran más 
importantes en el calentamiento convencional en comparación con el método de 
calentamiento por microondas; y las tasas de degradación de la capacidad antioxidante 
aumenta al aumentar la presión del proceso ya que al variar la presión del proceso de 12 
a 100 kPa aumentó la tasa de degradación en un 41% en el método de evaporación 
rotatoria y 60% en calentamiento por microondas. 
En el ámbito nacional, se desarrollaron investigaciones como indica Avalo, Pérez, 
& Tovar (2009) en su investigación “Caracterización preliminar del proceso de 
Concentración del jugo natural de naranja en un evaporador de tres efectos”, realizada 
bajo condiciones del proceso para lo cual, en el primer efecto se utilizó una presión de 
19,6KPa y una temperatura de 102ºC, para el segundo efecto se utilizó una presión de 
vacío de 52,3KPa y una temperatura de 77ºC, y en el tercer efecto una presión de vacío 
de 60Kpa y una temperatura de 61ºC. Se obtuvieron como resultados que los contenidos 
de vitamina C para las tres temperaturas evaluadas estuvieron en el intervalo de 50,05 a 
1,09mg a.a/100ml muestra. Esta disminución de contenido en vitamina C respalda por el 
uso de presiones de vacío elevadas que permitirá disminuir la temperatura en el efecto 
correspondiente durante la concentración, evidenciando la influencia del tratamiento 
térmico sobre la cantidad en vitamina variando su calidad nutricional del jugo de naranja. 
Según Mendoza, Hernández, & Ruiz (2015) en su investigación “Efecto del 
Escaldado sobre el Color y Cinética de Degradación Térmica de la Vitamina C de la 
Pulpa de Mango de Hilacha (Mangífera indica var magdalena river)” determinó que la 
vitamina C presentó un modelo de degradación de primer orden, en la que un aumento en 
la temperatura del proceso, a 85°C por un tiempo de 10 minutos, genera un aumento en 
el K1 que es la constante de velocidad, con un valor de 0.061 min
-1. El tiempo de reducción 
decimal D y el valor del tiempo de vida media t½ se redujeron en un 50% con el aumento 
de la temperatura de 65°C a 85°C. También Ordóñez-Santos & Yoshioka (2012) en su 
 
investigación “Cinética de degradación térmica de vitamina C en pulpa de mango 
(Manguifera indica L)” determinó que la velocidad constante de reacción aumentó al 
elevar la temperatura de 60 a 80°C. 
Según Padilla (2019) en su investigación “la cinética de pardeamiento no 
enzimático del zumo de maracuyá (Passiflora edulis) durante la concentración mediante 
evaporador de doble de efecto de película ascendente”, donde se analizó el efecto del 
caudal para la alimentación con niveles (10, 20 y 30L/h) y el efecto de la presión de vacío 
(-0.75Bar, -0.5 bar y -0.25 bar) en el pardeamiento medido en absorbancias, ácido 
ascórbico y cantidad de azúcar reductor. El jugo de maracuyá tuvo las siguientes 
características fisicoquímicas: 39.04mg/100m1 de ácido ascórbico, 5.17g/100m1 de 
acidez, 16.38 de °Brix, 2.64 de pH y 5.56g/L de azucares reductores. La variación del 
caudal de 10 a 30L/h generó un aumento de la absorbancia de forma proporcional y la 
variación de la presión de -0.25 a - 0.75Bar redujo en gran intensidad el pardeamiento. 
Concluyendo que el caudal de alimentación y la presión de vacío ejercen influencia en la 
cinética de pardeamiento. 
La naranja es el fruto del árbol conocido como naranjo dulce (GÜEMEZ, Zapata, 
Gonzales, Kú-Ché, & Lechuga, 2010). El zumo de fruta, obtenido de la pulpa de frutas 
en óptimo estado, siendo necesario frutas frescas o también frutas en buen estado 
producto de métodos de conservación, incluso con tratamientos de superficie utilizados 
posterior a la cosecha según disposiciones pertinentes (Codex-Alimentario, 2004). Por su 
jugo, la naranja es uno de los cítricos más consumido, gracias a las múltiples cualidades 
beneficiosas para la salud. La composición del zumo de naranja es muy compleja debido 
a que contiene vitaminas, agua, sales minerales, pigmentos, ácidos orgánicos, y azúcares; 
también contiene componentes orgánicos los cuales le atribuyen el sabor y aroma 
característico (Schvab, Ferreyra, Gerard, & Davies, 2013). 
Químicamente, la naranja tiene los siguientes componentes: 
 
Tabla 1 
Composición química de las naranjas (100 g materia comestible). 
 
Compuestos Und. Valores 
Agua Gramos 86.750 
Proteína Gramos 0.940 
Lípido Gramos 0.120 
Carbohidrato Gramos 11.750 
Vitamina A UI 225.0 
Vitamina E mg 0.20 
Complejo B mg 0.586 
Tiamina mg 71.0 
b-caroteno ug 11.0 
Vitamina C mcg 53.20 
Sodio mcg 1.560 
Potasio mcg 181.0 
Calcio mcg 40.0 
Fuente: (Yahia, 2011) 
Los cítricos en general, son fuente de vitamina A y de vitaminas del complejo B. La 
vitamina A no está presente en las frutas cítricas. Pero, el α- y β-caroteno presentes en la 
pulpa de la naranja son precursores de la vitamina A; el β-caroteno entre 0.6 mg o 1.2 μg 
equivale a 1 UI, con esto podemos decir que las naranjas y las mandarinas son una 
importante fuentede carotenos (Ladaniya, 2008). 
Como agente antioxidante la vitamina C es fundamental en la formación y 
mantención correcta del material intercelular; esta coadyuva en el mejoramiento de 
absorción del hierro y reduce el efecto perjudicial que generan los radicales libres 
(Grosso, y otros, 2013; Shaik-Dasthagirisaheb, y otros, 2013). La falta de vitamina C, en 
las personas, causa hemorragias, dificultades de cicatrización, tardo proceso de curación 
de las heridas y anemia. (Chawla & Kvarnberg, 2014; Waalter, 1994). Además de los 
cítricos, la vitamina C la podemos encontrar en frutas frescas y vegetales, y siendo soluble 
en agua se genera la acumulación en el organismo siendo muy importante su ingesta 
diaria. La vitamina C se afecta por oxígeno, luz y la temperatura, siendo degradada durante 
la etapa de procesamiento y las condiciones de almacenamiento (Marsanasco, Márquez, 
Wagner, & Chiaramoni, 2011). Por este motivo una solución que garantiza su presencia 
y funcionalidad es aplicar el proceso de fortificación de alimentos y así coberturar el 
requerimiento biológico en ciertas etapas (Abulude, Ogunkoya, & Oni, 2006). 
 
La vitamina C es fundamental para mantener una piel saludable, encías sanas y 
vasos sanguíneos en buen estado. Tiene participación en la absorción de hierro 
inorgánico, generación de colágeno, disminución del nivel de colesterol en plasma, 
desactivación del proceso de generación de nitrosaminas, además de mejorar el sistema 
inmune, la reacción con radicales libres y el oxígeno. Reduce el riesgo de desarrollo de 
algunos tipos de cáncer, arterosclerosis y alguna enfermedad cardiovascular (Rekha, y 
otros, 2012). 
En naranjas podemos encontrar entre 40-70 mg de vitamina C/100 ml de zumo, 
en tanto que en limones, mandarinas y pomelos el contenido es de 20-50 mg / 100 g. de 
zumo. Generalmente el contenido de vitamina C es más alto en las naranjas maduras, 
mientras que la medida en el jugo de naranja es la quinta parte del contenido asignado al 
flavelo y la tercera parte del contenido presente en el albedo (Ladaniya, 2008). 
La operación unitaria de Evaporación, hoy en día es de gran importancia en la 
industria sobre todo en la de alimentos, debido a la reducción de costos de transporte del 
fluido sin variar las características fisicoquímicas del producto. Es pues esta operación 
unitaria muy importantes en ingeniería química aplicada a los alimentos (Ayala, Pabón, 
& Correa, 2018). La evaporación se emplea principalmente en la concentración de 
sustancias como: jugos de frutas, glicerina, hidróxido de sodio, etc. (Rojero, García, 
Serrano, Félix, & Ríos, 2008). La operación unitaria tiene como fundamento la aplicación 
de calor a una solución para volatilizar el disolvente (normalmente agua); siendo, el 
producto deseado la solución concentrada y el solvente (agua) evaporado tiende a ser 
eliminado (Geankoplis C. , 1998). 
Se hace imprescindible considerar la definición de evaporación; operación 
unitaria que consiste separar de una mezcla líquida, por ebullición, un vapor que contiene 
los componentes más volátiles de aquella, logrando así concentrar disoluciones. (Watts, 
Rodríguez, Payán, Bruin, & de-Stewart, 1999). La evaporación se rige por el equilibrio 
líquido-vapor que genera la concentración de una solución que contiene un soluto no 
volátil y un disolvente volátil, el cual es agua en su mayoría (McCabe & Smith, 1991). 
Singh y Hieldman (2009), definen la evaporación como la operación unitaria básica 
utilizada en eliminar agua de alimentos en estado líquido a fin de conseguir concentrar un 
producto, con menos presencia de agua lo que le da mayor estabilidad microbiológica 
además de generar reducción de costos por almacenamiento y transporte. De la misma 
manera, Rojero et al (2008), sostiene que la evaporación es un de proceso de separación 
más utilizado en la industria y consiste en separar un solvente de una solución por medio 
 
de la vaporización parcial de este, teniendo como resultado el aumento en la 
concentración del soluto en la solución. Muchos productos alimenticios procesados no 
pueden tolerar la evaporación a temperaturas elevadas (corresponden a la presión 
atmosférica), sin embargo, se puede obtener menores temperaturas de evaporación 
trabajando a presiones inferiores a la atmosférica; por lo que el vapor de agua producto 
se condensa dentro de la cámara del condensador a una temperatura menor que la de 
saturación de vapor. Considerando de que una alta velocidad de evaporación implica una 
alta velocidad de transferencia de calor podemos determinar tres métodos para lograr esta 
operación: incremento del diferencial de temperatura entre el vapor y el líquido que es 
evaporado, aumento del área disponible para transferir el calor y el aumento del 
coeficiente de transferencia de calor global (Batty & Folkman, 1990). Cabe mencionar 
que Brennan, Butters, Cowell, & Lilley (1990), afirman que al incrementarse la 
viscosidad las velocidades de circulación y los coeficientes de transmisión de calor 
tienden a ser menores. Generalmente, la viscosidad de una disolución sometida a 
evaporación se incrementa al incrementarse la concentración, por lo que es evidente que, 
a medida que ocurre la concentración, descienda la velocidad para la transmisión de calor. 
 
II. MATERIAL Y MÉTODOS 
2.1. Población, muestra y muestreo. 
2.1.1. Población 
Hernandez-Sampieri (2014) define población como el total de los fenómenos a 
estudiar, en la cual las partes de la población se caracterizan por algo en común, 
lo cual genera estudios y origina los datos a investigar. 
Se tomó como población la naranja proveniente de la región de Piura – Perú. Se 
realizó una selección de la naranja antes de ser sometida al proceso de extracción 
de zumo, que luego pasó por la operación de evaporación para concentrado. 
 
2.1.2. Muestra 
Según Hernandez-Sampieri (2014) la muestra es un subgrupo de elementos que 
conforman el grupo total al que se le llama población. Las muestras pueden ser 
probabilísticas o no probabilísticas. 
La cantidad fue determinada por el tamaño del equipo y características del zumo 
de naranja. Para esto se tuvo en cuenta las repeticiones y tratamiento a aplicar. Lo 
utilizado en el proceso fue 50 kg de naranja. 
 
2.2. Variables de estudio 
2.2.1. Variables Independientes 
• Temperatura: 30, 40 y 50°C. 
• Presión de vacío: 100, 200 y 300 mbar. 
 
2.2.2. Variables dependientes 
• Vitamina C: contenido mg/100 g de muestra. 
 
2.3. Métodos 
2.3.1. Enfoque Cuantitativo 
Por las características de la recolección de datos a fin de probar la hipótesis, la 
investigación tuvo un enfoque cuantitativo; fundamentándose en un cálculo 
numérico y unos análisis estadísticos, que permitan evaluar el patrón que rige el 
comportamiento y acepta o rechazar teorías (Hernandez-Sampieri, 2014). 
 
La tesis estuvo enfocada en recopilación de información extraída de bases de 
medición numéricas con variables medibles, luego fue procesada por un software 
estadístico. 
 
2.3.2. Diseño Experimental 
La investigación cuantitativa necesita de la manipulación intencionada de las 
variables para establecer y analizar sus efectos. Para ello se tiene que medir o 
ubicar a un grupo de individuos en una variable o concepto y proporcionar su 
descripción (Hernandez-Sampieri, 2014). 
En la investigación se evaluó el efecto de 2 variables independientes en 01 
variable dependiente. 
 
2.3.3. Nivel – Explicativo 
La investigación va más allá de las descripciones de conceptos o fenómenos o de 
establecer la relación entre conceptos; y estuvo dirigido a determinar la causa o 
causas de los eventos en estudio; esta se centró en dar explicación al por qué ocurre 
un fenómeno y la condiciones en la cual se desarrolla, o que relaciona ciertas 
variables. Las investigaciones explicativas son más completas y estructuradas que 
los otros tipos de investigación (exploración,descripción y correlación), pero 
incluyen sus propósitos en forma conjunta, además de que genera un mayor 
entendimiento del fenómeno de estudio (Hernandez-Sampieri, 2014). 
En la investigación, se realizó una investigación a nivel explicativo, ya que buscó 
explicar la causa de la influencia de las variables independientes en las 
dependientes. 
 
2.3.4. Tipo Aplicada 
La investigación se fundamenta en resolver el problema de forma práctica, con un 
margen de generalización limitado. De esta forma crea poco aporte al 
conocimiento científico desde un punto de vista teórico (Hernandez-Sampieri, 
2014). 
La investigación realizada trató de aplicar conocimientos en la parte práctica con 
la finalidad de corroborar hipótesis. La etapa de desarrollo está vinculada con la 
investigación de tipo aplicada. 
 
2.3.5. Diseño estadístico 
Se utilizó el diseño estadístico factorial 3x3, con dos variables (temperatura y 
presión de vacío) y 03 repeticiones. Para la evaluación de resultados se utilizó el 
siguiente modelo estadístico: 
𝑦𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝐴𝑖 + 𝐵𝑗 + (𝐴𝐵)𝑖𝑗 + 𝜖𝑖𝑗𝑘 
Donde: 
Yijk= Variable respuesta 
µ = Media General 
Ai = Efecto de factor temperatura: 30, 40 y 50°C 
Bj = Efecto de factor de presión de vacío: 100, 200 y 300 mbar 
(AB)ij = Efecto de interacción de factores Ay B. 
€ij = Efecto del error experimental 
 
 
2.3.6. Métodos y procedimientos 
A. Procedimiento para obtención de zumo concentrado 
En la figura 1 se muestra la metodología para obtener el zumo de naranja 
concentrado. Para el proceso se realizan las siguientes etapas: 
Recepción y selección. Se evalúan las naranjas recepcionadas y se selecciona 
las que estén en buen estado. 
Lavado. Las naranjas pasan por dos etapas, primero limpieza con agua a presión 
y luego la desinfección con hipoclorito de sodio 20 ppm. 
Prensado. Se realiza la extracción del zumo con ayuda de las prensas. 
Tratamiento enzimático. Con la aplicación de sorbato de potasio. 
Filtrado. El zumo pasa por la etapa de filtrado para eliminar sólidos de gran 
tamaño que perjudican el proceso. 
Evaporador. Se realiza la concentración del zumo en el rotavapor teniendo en 
cuenta las variables de temperatura (30, 40 y 50°C) y presión de vacío (100, 200 
y 300 mbar) por 2 horas de proceso. 
Almacenamiento. Se almacenarán los productos a temperatura de refrigeración 
al momento de realizar los análisis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
100 mbar 
200 mbar 
300 mbar 
 
 
 
Figura 1. Diagrama para el concentrado de zumo de naranja 
30°C 
40°C 
50°C 
 
 
El rotavapor es un evaporador que aplica una destilación controlada y 
condensarlas para la separación de los componentes básicos de soluciones diluidas 
y así concentrarlas. Este equipo ayudo a conseguir la ebullición del líquido a 
temperaturas menores y en condiciones muy controladas. La función del rotavapor 
es que con él se pueden concentrar los zumos de frutas a condiciones de operación 
que conserven sus principales nutrientes principios activos. 
 
 
 
 
 
Figura 2. Evaporador rotativo (Rotavapor) 
RECEPCION 
 
LAVADO 
 
PRENSADO 
 
TRATAMIENTO ENZIMATICO 
 
FILTRADO 
 
EVAPORADOR 
 
ALMACENAMIENTO 
 
 
B. Materiales e Instrumentación 
Materia prima 
• Naranja. 
Materiales 
• Vaso de precipitación de 50 mL 
• Tubo de ensayo de con gradilla 
• Fiola de 50 mL, 500 mL y 1 L. 
• Matraz erlenmeyer de 10, 25, 50 y 100 mL. 
• Pinza, espátula, papel filtro, cuchillo. 
• Pipeta de 1, 5 y 10 mL. 
• Probeta de 50, 100 y 250 mL. 
 
 
Reactivos 
• Fenolftaleína al 1% 
• Agua destilada. 
• Ácido ascórbico 
• Ácido oxálico 
• Hidróxido de sodio 
• 2-6 Diclorofenolindofenol 
• Ácido bórico al 4% 
 
 
Equipos 
• pH - Metro: Marca: HANNA 
• Espectrofotómetro, Marca: Boeco S200 
• Balanza Analítica, Marca AND HR 200, precisión ± 10 mg 
• Equipo de titulación. 
• Refractómetro 0 – 50% °Brix RHB-50/ATC 
• Rotavapor, marca MINGYI 
 
 
C. Métodos de Análisis Fisicoquímicos de la materia prima y producto final 
Determinación del Contenido de Ácido Ascórbico: 
Para conocer la cantidad de ácido ascórbico, utilicé el método espectrofotométrico 
(Ciancaglini, 2001) el mismo que se basa en reducir el colorante 2-6- 
diclorofenolindofenol, por la interacción con el ácido ascórbico en la muestra. 
 
Entonces, calculamos L1, para ello se tuvo que ajustar a cero la absorbancia con 
ayuda del agua destilada, utilizando la longitud de onda de 520 nm, luego se 
procedió a leer la absorbancia de un tubo que contenía 9 ml. de solución coloreada 
2,6-diclorofenolindofenol y 1 ml de ácido oxálico 0.4%, determinando L1. 
Se procedió a colocar en un tubo 9 ml. de agua destilada y 1 ml de filtrado, con 
esta solución se realizó el ajuste de la absorbencia. En un segundo tubo se puso 9 
ml. de solución coloreada y 1 ml. de filtrado (muestra), y se registró absorbancia 
(L2) luego de 15 seg. Para finalizar se realizó el cálculo (L2-L1) obteniendo la 
concentración de ácido ascórbico utilizando la curva patrón. 
Determinación de acidez 
Se utilizó el método 935.05 de la AOAC (2000). La determinación de acidez, se 
da: utilizamos la muestra diluida con indicador fenolftaleína y titulamos con el 
NaOH al 0.1 N hasta el viraje de color. Los resultados expresados fueron en 
porcentaje de ácido ascórbico, calculándose: 
(𝐵𝑥𝑁𝑥𝐸) 
 
 
Donde: 
%𝑎𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 = ( 
𝑉 
) 𝑥100 
N= Normalidad de NaOH 
B = ml. de NaOH 
E= Peso mili equivalente del ácido cítrico 
V= Volumen de muestra utilizada en ml. 
 
Determinación de pH 
El pH se midió en un potenciómetro digital (Marca: Hanna Instrument), por 
inmersión del electrodo en el zumo de la naranja previamente calibrada con 
soluciones buffer. 
 
Determinación de ºBrix 
La cantidad de sólidos solubles se determinó con un refractómetro ABBE, 
rectorando los grados de ºBrix del equipo directamente. 
 
D. Análisis de datos 
El análisis estadístico, utilizado fue Diseño Factorial 3x3 con tres repeticiones a 
cada tratamiento. En la investigación, las variables independientes evaluadas 
fueron: 03 temperaturas (30, 40 y 50°C) y 03 presiones de vacío (100, 200 y 300 
mbar) durante la concentración, para evaluar su efecto sobre la conservación de la 
vitamina C durante la concentración del zumo de naranja. Además, se pudo utilizar 
el método de superficie respuesta, donde se determinaron los parámetros óptimos 
para mejorar la conservación de la vitamina C. Se utilizó para el análisis 
correspondiente el software Design Expert 12.0, donde se aplicó el ANOVA para 
determinar las variables independientes con efecto significativo en la variable 
respuesta utilizando un valor P<0.05 
 
Tabla 2. 
Definiciones de variables y niveles del Diseño Factorial 
 
Variable Nombres Unidades Tipos Mínimos Medios Máximos Mean 
A Presión de mbar Numérico 100 200 300 200 
 
B 
Vacío 
Temperatura 
 
°C 
 
Numérico 
 
30 
 
40 
 
50 
 
40 
 
Tabla 3. 
Variable respuesta del Diseño Factorial 
 
Respuestas Nombres Unidades Análisis 
 R1 Vitamina C mg/100 g Polinomio 
 
III. RESULTADOS 
 
 
3.1. Características fisicoquímicas de la naranja (Citrus sinensis) 
En la tabla 4 se observan los resultados en la caracterización fisicoquímica del jugo de 
naranja de variedad Valencia (Citrus sinensis), donde encontramos que tiene una 
humedad de 89.2%, los sólidos totales se encuentran en 11.2 °Brix, la acidez se encuentra 
en 0.97% p/p, g a.c/100g muestra, el pH está en 3.61 y la concentración de vitamina C se 
encuentra en 50.2 mg a.a/100ml de jugo. 
 
Tabla 4. 
Características fisicoquímicas de la naranja (Citrus sinensis) 
Característica fisicoquímica Cantidad 
Humedad (%) 89.2 ± 0.1 
Solidos totales (°Brix) 11.2 
Acidez (% p/p, g a.c/100g muestra) 0.97 
pH 3.61 ± 0.02 
Vitamina C (mg a.a/100ml de jugo) 50.2 
3.2. Efecto de los parámetros de operación durante el proceso de concentrado del 
jugo de naranja (Citrus sinensis)en un evaporador rotatorio en la conservación 
de la vitamina C. 
Cuantitativamente en la descripción del efecto producido por la condición física del 
proceso de concentración en la conservación de la vitamina C fue reportado por un 
modelo empírico, utilizando gráficos de contorno, superficie de respuesta e interacción. 
Las variables independientes fueron: presión de vacío y temperatura de la operación 
unitaria de evaporación; y la variable respuesta considerada fue la Vitamina C en el zumo 
de naranja. 
 
Tabla 5 
Resultados de la Conservación de la vitamina C del zumo de naranja concentrado 
 
Factor A: 
Presion de vacío 
 
30°C 
Factor B: Temperatura 
40°C 
 
50°C 
 15.08 12.84 9.40 
100 mbar 14.95 11.61 11.29 
 13.92 13.43 10.44 
 23.30 18.04 14.40 
200 mbar 23.59 19.60 13.36 
 23.30 18.49 12.84 
 29.53 25.51 21.09 
300 mbar 30.12 27.45 19.73 
 29.53 26.22 20.38 
 
Supuesto de normalidad 
La prueba de normalidad aplicada a los datos experimentales según el test de Shapiro 
Wilk nos muestra valores de 0.725, 0.131 y 0.135, los cuales son mayores al p-Valor de 
0.05, confirmando que los datos experimentales están distribuidos siguiendo una 
distribución normal. 
La distribución aleatoria de los residuos presentados en las Figuras 3, confirma la validez 
de la correlación, debido a que los residuos se encuentran distribuidos de forma aleatoria 
en torno del cero, no presentando observaciones contradictorias y los puntos graficados 
respaldan unas probabilidades de distribución normal. 
 
Tabla 6 
Prueba de normalidad 
Presion 
 
 
 
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk 
 
 de Vacío Estadístico gl Sig. Estadístico gl Sig. 
Vitamina C 100mBar .126 9 ,200* .953 9 .725 
 200mBar .198 9 ,200* .886 9 .181 
 300mBar .190 9 ,200* .874 9 .135 
*. Esto es un límite inferior de la significación verdadera. 
 
 
 
 
Figura 3. Grafica de probabilidad Normal y de los puntos de los residuos de la 
conservación de la Vitamina C. 
 
 
Prueba de Varianza 
Según el test de Levene podemos decir que las varianzas son homogéneas según el p- 
valor = 0.556 el cual es mayor a 0.05, lo cual nos permite aceptar la hipótesis nula. 
 
Tabla 7 
Prueba de Igualdad de Levene de varianza de la variable dependiente: Vitamina C 
 
 F df1 df2 Sig. 
 ,873 8 18 ,556 
 
Con el cumplimiento de los dos supuestos: normalidad y varianza, podemos aplicar una 
prueba paramétrica de los datos, como es el ANOVA. 
 
Análisis de varianza - ANOVA 
En la tabla 8 se muestra el análisis de la varianza (ANOVA) que evaluó el grado de 
significancia de cada variable independiente en relación a la variable respuesta que fue la 
Vitamina C; en la cual, se indicó que la fuente de variabilidad del “modelo” se subdividió 
en factores. Los factores “A” y “B” representaron los efectos lineales de presión de vacío 
y temperatura; los cuales son parámetros cuantitativos con 3 niveles por variable. El 
 
término AB es la interacción lineal de los factores presión de vacío con la temperatura de 
proceso. 
Hipótesis General 
H0: Los parámetros de operación en la concentración de zumo de naranja (Citrus sinensis) 
en un evaporador rotativo no influyen en la conservar la vitamina C. 
 
H1: Los parámetros de operación en la concentración de zumo de naranja (Citrus sinensis) 
en un evaporador rotativo influyen en la conservación de la vitamina C. 
 
Nivel de significancia: α=0.05 
Estadístico de prueba: ANOVA 
 
Tabla 8 
Prueba de efecto de temperatura y Presión de vacío en la vitamina C 
 
 
Origen 
Suma de 
cuadrados 
 
gl 
Cuadrático 
promedio 
 
F 
 
Sig. 
Modelo 1063,943a 8 132,993 231,069 ,000 
Interceptación 9606,907 1 9606,907 16691,537 ,000 
Presion de Vacío 756,679 2 378,339 657,346 ,000 
Temperatura 277,194 2 138,597 240,806 ,000 
Temperatura * Presion de Vacio 30,070 4 7,518 13,061 ,000 
Error 10,360 18 ,576 
Total 10681,210 27 
Total corregido 1074,303 26 
a. R al cuadrado = ,990 (R al cuadrado ajustada = ,986) 
 
 
En la tabla 8, se observa que los parámetros de operación en la concentración de jugo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo luego de la aplicación del ANOVA 
muestra valores de significancia de 0.000<0.05 indicando que los parámetros de 
temperatura, Presion de vacío e interacciones son significativos en la conservación de la 
vitamina C del jugo de naranja, con lo cual, rechazamos la hipótesis nula, y aceptamos la 
hipótesis alternativa. 
 
Según la tabla 9, el modelo presenta el coeficiente de determinación R2 en 0.9376. El 
cual indica que el modelo en un 93.76% puede explicar las respuestas. Y así mismo, este 
valor hace referencia que sólo el 6.34% de la variación total no se explica por el modelo. 
 
Tabla 9 
Estadística de ajustes del modelo 
 
Desviación estándar 1.37 R² 0.9376 
Mean 18.44 Ajuste R² 0.9324 
C.V. % 7.45 Predicción R² 0.9133 
 Adecuada Precisión 36.9195 
 
 
La predicción del R² de 0.9133 muestra relación con el R² ajustado de 0.9324; con un 
diferencial de 0.19. La Adecuada precisión muestra una relación señal / ruido; siendo muy 
recomendado valores mayores a 4. Para el modelo, la relación fue 36.9195 señalando que 
fue adecuado. 
 
3.3. Efecto de la temperatura durante el proceso de concentrado del jugo de naranja 
(Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la vitamina C 
Hipótesis especifica 1 
H01: La temperatura como parámetros de operación en la concentración de jugo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo no influyen en la conservación de la 
vitamina C. 
H11: La temperatura como parámetros de operación en la concentración de jugo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo influyen en la conservación de la 
vitamina C. 
Nivel de significancia: α=0.05 
Estadístico de prueba: ANOVA 
 
Tabla 10 
Prueba de efecto de temperatura de concentración en la vitamina C 
 
 
Origen 
Suma de 
cuadrados 
 
gl 
Cuadrático 
promedio 
 
F 
 
Sig. 
Modelo 277,194a 2 138,597 4,173 ,028 
Interceptación 9606,907 1 9606,907 289,253 ,000 
Temperatura 277,194 2 138,597 4,173 ,028 
Error 797,109 24 33,213 
Total 10681,210 27 
Total corregido 1074,303 26 
a. R al cuadrado = ,258 (R al cuadrado ajustada = ,196) 
 
 
Según la tabla 10, el análisis de varianza aplicado para evaluar si la temperatura influye 
en la conservación de la vitamina C en el proceso de concentración, podemos observar 
que el p-Valor = 0.028 < 0.05, lo cual nos indica que existe significancia, es decir existe 
una influencia de la temperatura durante la operación de concentración de zumo en la 
vitamina C. Con lo cual aceptamos la hipótesis alterna. 
 
3.4. Efecto de la presión de vacío durante el proceso de concentrado del zumo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio en la conservación de la 
vitamina C 
Hipótesis especifica 2 
H02: La presión de vacío como parámetros de operación en la concentración de zumo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo no influyen en la conservación de la 
vitamina C. 
H12: La presión de vacío como parámetros de operación en la concentración de zumo de 
naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo influyen en la conservación de la 
vitamina C. 
Nivel de significancia: α=0.05 
Estadístico de prueba: ANOVA 
 
Tabla 11 
Prueba de efecto de la Presión de vacío durante la concentración en la vitamina C 
 
 
Origen 
Suma de 
cuadrados 
 
gl 
Cuadrático 
promedio 
 
F 
 
Sig. 
Modelo corregido 756,679a 2 378,339 28,588 ,000 
Interceptación 9606,907 1 9606,907 725,907 ,000 
Presion de Vacio 756,679 2 378,339 28,588 ,000 
Error 317,624 24 13,234 
Total 10681,210 27 
Total corregido 1074,303 26 
a. R al cuadrado = ,704 (R al cuadrado ajustada = ,680) 
 
 
Según la tabla 11, el análisis de varianza aplicado para evaluar si la presión de vacío 
influye en la conservación de la vitamina C durante elproceso de concentración, podemos 
observar que el p-Valor = 0.00 < 0.05, lo cual nos indica que existe significancia es 
decir existe una influencia de la presión de vacío durante la concentración de zumo en la 
vitamina C. Con lo cual aceptamos la hipótesis alterna. 
 
 
3.5. Parámetros óptimos de temperatura y presión de vacío de concentración de 
zumo de naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotatorio para la 
conservación de la vitamina C. 
En la tabla 12 podemos observar los coeficientes en términos de factores y el error del 
modelo lineal utilizado. Este modelo nos permite describir el comportamiento del 
contenido de la vitamina C en el jugo de naranja concentrado, en función de los factores 
de Presión de vacío y temperatura. Para la determinación del modelo se aplicó el 
programa Design Expert. 
 
Tabla 12 
Coeficientes en término de Factores y el error estándar del modelo 
 
 
Factor 
Coeficiente 
estimado 
G.L. 
Error 
estándar 
95% CI 
bajo 
95% CI 
alto 
VIF 
 
Intercepto 18.75 1 0.2648 18.21 19.30 
A-Presión de Vacío 5.35 1 0.3340 4.66 6.04 1.00 
B-Temperatura -3.10 1 0.3340 -3.79 -2.41 1.00 
 
 
Ecuación final según los factores codificados 
Determinada por el software se puede utilizar para la predicción en base a la variable 
dependiente, como es la vitamina C, para niveles planteados en cada una de las variables 
independientes. La ecuación obtenida termina siendo aplicable para la determinación del 
impacto de las variables independientes al hacer la comparación de los coeficientes de 
cada variable. Se determinó la siguiente ecuación: 
Vitamina C = 18.75 + 5.35*A – 3.10*B 
 
 
Ecuación final en términos de factores Actuales 
Los niveles se lograron especificar en relación a la unidad correspondiente de cada factor. 
Este modelo matemático no debe utilizarse para predecir el efecto referente a cada factor, 
ya que, los coeficientes determinados se escalan para ajustar las unidades de cada uno de 
los factores y la intersección entre factores no está en el centro del espacio de diseño 
determinado. Siendo la siguiente: 
Vitamina C = 20.45413 + 0.053502*Presión – 0.310021*Temperatura 
 
 
Los gráficos de contorno y los gráficos de interacción ayudaron a evaluar los efectos de 
las variables que presentan significancia en relación con la reducción de la cantidad 
presente de vitamina C. A continuación, se muestran las gráficas: 
 
 
 
Figura 4. Gráfico de interacción de factores temperatura y la presión de vacío en la 
vitamina C 
 
 
En la figura 4, se observa como la vitamina C del zumo de naranja es afectada por la 
temperatura y presión de vacío del proceso de concentración. La medida inicial de 
vitamina C fue de 50.2 mg/ 100 ml de zumo, el cual se redujo durante el proceso. A una 
presión de vacío de 100 mbar, se observó que cuando la temperatura en el proceso fue de 
30°C la vitamina C obtenida fue 14.65 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción de 
70.8%; cuando la temperatura del proceso fue de 40°C la vitamina C fue de 12.76 mg/100 
ml de zumo mostrando una reducción de 74.8% y cuando la temperatura fue de 50°C la 
vitamina C obtenida fue 10.37 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción 79.3%. A 
una presión de vacío de 200 mbar, se observó que cuando la temperatura en el proceso 
fue de 30°C la vitamina C obtenida fue 23.39 mg/100 ml de zumo mostrando una 
reducción de 53.5%; cuando la temperatura del proceso fue de 40°C la vitamina C 
obtenida fue 18.71 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción de 62.7% y cuando la 
temperatura fue de 50°C la vitamina C obtenida fue 13.53 mg/100 ml de zumo mostrando 
una reducción 73.04%. A una presión de vacío de 300 mbar, se observó que cuando la 
temperatura en el proceso fue de 30°C la vitamina C obtenida fue 29.72 mg/100 ml de 
zumo mostrando una reducción de 40.7%; cuando la temperatura del proceso fue de 40°C 
 
la vitamina C obtenida fue 26.39 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción de 47.45% 
y cuando la temperatura fue de 50°C la vitamina C obtenida fue 20.4 mg/100 ml de zumo 
mostrando una reducción 59.36%. 
 
 
Figura 5. Gráfico de interacción de factores de presión de vacío y temperatura en la 
vitamina C 
 
 
En la figura 5, se observa como la vitamina c del zumo de naranja es afectada por la 
temperatura y presión de vacío del proceso de concentración. La medida inicial de 
vitamina C fue de 50.2 mg/ 100 ml de zumo, el cual se redujo durante el proceso. A una 
temperatura de 30°C, se observó que cuando la presión de vacío en el proceso fue de 100 
mbar la vitamina C obtenida fue de 14.65 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción 
de 70.8%; cuando la presión de vacío del proceso fue de 200 mbar la vitamina C obtenida 
fue 23.39 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción de 53.4% y cuando la presión de 
vacío fue de 300 mbar la vitamina C obtenida fue de 29.72 mg/100 ml de zumo mostrando 
una reducción 40.79%. A una temperatura de 40°C, se observó que cuando la presión de 
vacío en el proceso fue de 100 mbar la vitamina C obtenida fue 12.62 mg/100 ml de zumo 
mostrando una reducción de 74.86%; cuando la presión de vacío del proceso fue de 200 
mbar la vitamina C obtenida fue 18.71 mg/100 ml de zumo mostrando una 
 
reducción de 62.74% y cuando la presión de vacío fue de 300 mbar la vitamina C obtenida 
fue 26.39 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción 47.43%. A una temperatura de 
50°C, se observó que cuando la presión de vacío en el proceso fue de 100 mbar la vitamina 
C obtenida fue 10.37 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción de 79.34%; cuando la 
presión de vacío del proceso fue de 200 mbar la vitamina C obtenida fue 13.53 mg/100 
ml de zumo mostrando una reducción de 73.05% y cuando la presión de vacío fue de 300 
mbar la vitamina C obtenida fue 20.4 mg/100 ml de zumo mostrando una reducción 
59.36%. 
 
 
Figura 6. Gráfico de contorno de factores temperatura y la presión de vacio en la 
vitamina C 
 
 
Según las figuras 6 y 7 que muestran los gráficos de contorno y superficie respuesta, 
indican que las zonas con coloración amarilla y anaranjado son las que muestran los 
niveles más altos de contenido de vitamina C, con lo cual, podemos decir que a menor 
temperatura y mayor presión de vacío se genera una mayor conservación de la vitamina 
C. 
 
 
 
 
Figura 7. Gráfico de superficie respuesta de factores temperatura y la presión de vacío 
en la vitamina C 
 
 
Optimización de los parámetros para conservar la vitamina C 
Teniendo en cuenta los anteriores resultados, observamos cómo influye la presión de 
vacío y la temperatura durante la concentración de zumo de naranja en la conservación 
de la Vitamina C, se logró determinar las condiciones que maximizan el contenido de 
vitamina C. Se empleó el software design expert 12.0, para analizar las interacciones de 
dos variables en forma gráfica en diferente condición en el espacio, cada respuesta de 
vitamina C definida con cada condición y luego se hizo una interacción en el espacio, con 
lo cual, se generó sus interacciones en una serie de puntos, y según las restricciones 
planteadas, se determinó el punto de maximización de contenido de vitamina C. 
Los niveles de evaluación de las variables fueron: presión de vacío de 100 mbar, 200 
mbar y 300 mbar; y temperatura de 30°C, 40°C y 50°C. Las condiciones se establecen en 
la tabla 13. 
 
Tabla 13 
Reporte de los resultados en condiciones optimas 
 
Nombre Limite Límite inferior Límite superior Importancia 
Presión de vacío En el rango 100 mbar 300 mbar +++ 
Temperatura En el rango 30 °C 50 °C +++ 
Vitamina C Maximizando 9.4 30.1 +++++ 
 
Aplicando la metodología de la función deseada mediante el software estadístico Design 
Expert 12.0 se obtuvo el siguiente resultado: 
 
Figura 8. Solución con parámetros óptimos de factores. 
 
 
Según la solución, para maximizar el contenido de vitamina C en el proceso de 
concentrado de jugo de naranja se logra utilizandouna temperatura de 30 °C y una presión 
de vacío de 300 mbar. 
 
En la figura 9, se observa el dato predictivo en función de los factores de temperatura y 
presión de vacío durante la concentración de zumo de naranja para la conservación de la 
vitamina C. El gráfico nos muestra como niveles de factores óptimos para temperatura 
30°C y para presión de vacío 300 mbar con un contenido de vitamina C pronosticado de 
27.2041 mg/100 ml de zumo de naranja. Además, en la tabla 14 se muestra los 
coeficientes óptimos de la cinética de degradación de la vitamina C para el zumo de 
naranja durante la concentración. Estos coeficientes nos permiten elaborar el modelo 
 
matemático de la cinética en función a las variables de temperatura y Presión de vacío en 
la operación de evaporación. 
 
 
 
Figura 9. Grafica de parámetros óptimos para conservar la vitamina C. 
 
 
Tabla 14 
Tabla de coeficientes óptimos de la cinética de degradación de vitamina C 
 
 Intercept A B 
Vitamina C 
p-values 
18.7537 0.0535021 
< 0.0001 
-0.310021 
< 0.0001 
 
El modelo cinético predictivo para la conservación de la vitamina C es: 
 
 
𝑉𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝐶 = 18.7537 + 0.0535021 ∗ 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜 − 0.310021 
∗ 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 
 
IV. DISCUSIÓN 
Las características fisicoquímicas del jugo de naranja (Citrus sinensis), en la cual 
encontramos que tiene una humedad de 89.2%, la cual es corroborada por Leiton, 
Mosquera, Ayala, & Ochoa (2016) quienes obtuvieron una humedad de 90.52% en jugo 
de naranja fresca, así mismo Mosquera, Ayala, & Ochoa (2012), reporta una humedad de 
95.52%, además Romero (2020) indicó que la humedad estuvo en 92.5%. Siguiendo con 
las características fisicoquímicas del zumo de naranja tenemos los sólidos totales, la cual, 
se encuentra en 11.2 °Brix, y se logró corroborar con la investigación de Leiton, 
Mosquera, Ayala, & Ochoa (2016) quien obtuvo 8 °Brix, así mismo Mosquera, Ayala, & 
Ochoa (2012), reporta un 8 °Brix, también Ariza, y otros (2014) determinó que los sólidos 
solubles (SST) están en 7.7 y 9.6 ºBrix, además Romero (2020) determinó que los sólidos 
torales era 8.22 °Brix. La acidez titulable estuvo en 0.97% p/p, g a.c/100g muestra, que 
fue corroborada por Ariza, y otros (2014) indicaron valores de acidez titulable (AT) de 
0.66 y 1% de ácido cítrico, además Romero (2020) determinó una acidez de 0.95 p/p, g 
a.c/100g muestra de zumo de naranja, también para Avalo, Pérez, & Tovar (2009) la 
acidez titulable 1.47 p/p, g a.c/100g muestra de zumo. El pH del zumo de naranja se 
encontró en 3.61, que se corroboró con la investigación de Romero (2020) que indicó que 
el pH del zumo de naranja es 3.37, además para Avalo, Pérez, & Tovar (2009) el pH 
determinado fue de 3.63. Y la característica fisicoquímica correspondiente a contenido de 
vitamina C del jugo de naranja se encontró en 50.2 mg a.a/100ml de zumo de naranja, lo 
cual se corroboró con Romero (2020) que determinó un contenido de 51.12 mg a.a/100ml 
de zumo, como también por Avalo, Pérez, & Tovar (2009) que determinó un contenido 
de vitamina C en 50.05 mg a.a/100ml de zumo. 
 
Según los resultados descriptivos de la figura 4 y 5, se observa que a 100 mbar y 30°C la 
reducción de vitamina C en el zumo fue 70.8%, a 100 mbar y 50°C la reducción de 
vitamina C en el zumo de naranja fue de 79.34%, a 300 mbar y 30°C la reducción de 
vitamina C en el zumo de naranja fue 40.79% y a 300 mbar y 50°C la reducción fue de 
59.36%, con una variación entre extremos de 38.55% indicando la diferencia producto de 
las dos variables. Y según la contratación de hipótesis, los parámetros de operación en la 
concentración de zumo de naranja (Citrus sinensis) en un evaporador rotativo luego de la 
aplicación del ANOVA muestra valores de significancia de 0.000<0.05 indicando que los 
parámetros de temperatura, Presion de vacío e interacciones son significativos en la 
conservación de la vitamina C del zumo de naranja, con lo cual, se aceptó la hipótesis 
alterna. Lo cual es respaldado por Munyaka, Makule, Oey-I, & Hendrickx (2010) que 
determinó que el ácido ascórbico o vitamina C se ve reducida de forma significativa en el 
desarrollo del proceso de hortalizas y frutas, por efecto de la luz, los iones metálicos, la 
 
temperatura, la presión de vacío, el oxígeno, el pH y los azúcares reductores. Además, 
según Nagy (1980) y Manso, Oliveira, Oliveira, & Frias (2001) determinaron que los 
parámetros de procesamiento térmico como temperatura y Presion afectan los niveles de 
vitamina C presentes en productos a base de frutas. También Ordoñez & Yoshioka (2012) 
indican que el procesamiento y tiempo de almacenamiento afectan vitamina C. 
 
Según los resultados descriptivos de la figura 5, a una presión de vacío de 100 mbar, se 
observó que cuando la temperatura fue 30°C la cantidad de vitamina C fue reducida en 
70.8%; cuando la temperatura fue 40°C la cantidad de vitamina C fue reducida en 74.8% 
y cuando la temperatura fue de 50°C la cantidad de vitamina C fue reducida en 79.3%. A 
una presión de vacío de 200 mbar, se observó que cuando la temperatura fue de 30°C la 
cantidad de vitamina C fue reducida en 53.5%; cuando la temperatura fue de 40°C la 
cantidad de vitamina C fue reducida en 62.7% y cuando la temperatura fue de 50°C la 
cantidad de vitamina C fue reducida en 73.04%. A una presión de vacío de 300 mbar, se 
observó que cuando la temperatura fue de 30°C la cantidad de vitamina C fue reducida en 
40.7%; cuando la temperatura fue de 40°C la cantidad de vitamina C fue reducida en 
47.45% y cuando la temperatura fue de 50°C la cantidad de vitamina C fue reducida en 
59.36%, mostrando una reducción con el aumento de la temperatura. Y según la 
contrastación de la hipótesis, el análisis de varianza aplicado para evaluar si la 
temperatura influye en el contenido de la vitamina C durante la operación de 
concentración, podemos observar que el p-Valor = 0.028 < 0.05, lo cual nos indica que 
existe significancia es decir existe una influencia de la temperatura durante la 
concentración de zumo en la vitamina C. Con lo cual aceptamos la hipótesis alterna. Estos 
resultados tienen relación con los encontrados en la investigación de Cortes, Cabrera, & 
Ortega (2018) que indican que la vitamina C se degradó producto de tiempo y el aumento 
de temperatura, con degradaciones de 15.3, 34,3 y 42,3%, para las temperaturas de 4, 20 
y 30°C, respectivamente. También según Tenesaca (2010), reportó en deshidratado de 
uchuva un contenido de ácido ascórbico de 
105.69 mg/100g con pérdidas de 32% a una temperatura optima de 60°C, debido a que a 
esta temperatura hay menos pérdida de vitamina C, reportando mayor pérdida a mayor 
 
temperatura. Respaldado por Gebczynki, Skoczen, & Kur (2017) que indica que diversas 
condiciones terminan afectando la estabilidad oxidativa de la vitamina C: como la luz, 
O2, temperatura, metales y la presencia de ácido ascórbico oxidasa. Tambien Lee & 
Kader (2000) indicaron que factores exógenos, como luz y temperatura presentan efectos 
adversos en la síntesis de vitamina C en las plantas. Además, Adisa (1986) mencionan 
que el nivel de vitamina C se ve disminuido producto de las altas temperaturas y largos 
tiempos de almacenamiento. 
 
Según los resultados descriptivos de la figura 4, a una temperatura de 30°C, se observó 
que cuando la presión de vacío fue de 100 mbar la cantidad de vitamina C del zumo 
mostró una reducción de 70.8%; cuando la presión de vacío fue de 200 mbar la cantidad 
de vitamina C del zumo mostró una reducción de 53.4% y cuando la presión de vacío fue 
de 300 mbar la cantidad de vitamina C del zumo mostró una reducción 40.79%. mientras 
que, a una temperatura de 40°C, se observó que cuando la presión de vacío fue de 100 
mbar la cantidad de vitamina C del zumo mostró una reducción de 74.86%; cuando la 
presión de vacío fue de 200 mbar la cantidad de vitamina C del zumo mostró unareducción de 62.74% y cuando la presión de vacío fue de 300 mbar la cantidad de vitamina 
C del zumo mostró una reducción 47.43%. y a una temperatura de 50°C, se observó que 
cuando la presión de vacío fue de 100 mbar la cantidad de vitamina C del zumo mostró 
una reducción de 79.34%; cuando la presión de vacío fue de 200 mbar la cantidad de 
vitamina C del zumo mostró una reducción de 73.05% y cuando la presión de vacío fue 
de 300 mbar la cantidad de vitamina C del zumo mostró una reducción 59.36%, 
determinando que la temperatura, presión de vacío e interacción impactan 
significativamente en el contenido de vitamina C. Y según la contrastación de hipótesis, 
en la tabla 11, el análisis de varianza aplicado para evaluar si la presión de vacío influye 
en la cantidad de la vitamina C durante el proceso de concentración, podemos observar 
que el p-Valor = 0.00 < 0.05, lo cual nos indica que existe significancia es decir existe 
una influencia de la presión de vacío durante la concentración de zumo en la vitamina C. 
Con lo cual aceptamos la hipótesis alterna. Según Avalo, Pérez, & Tovar (2009) en su 
investigación determino que después de 34 minutos el efecto N°2 a 77°C y 52.3 Kpa tuvo 
una conservación de 19.62 mg A.A./100 ml de zumo de jugo mientras que el efecto N°1 a 
102°C y 19.6Kpa se mantuvo una conservación de 1.09 mg A.A./100 ml zumo de naranja, 
indicando que la presión de vacío ayuda a reducir la temperatura de evaporación de agua 
durante la concentración de zumo 
 
manteniendo mayor contenido de vitamina C en el producto concentrado. Se ve 
respaldado por Geankoplis (1998) que indica que con un aumento de la presión de vacío 
se genera una disminución en la temperatura durante un proceso de concentración. 
 
V. CONCLUSIONES 
Primera. El jugo de naranja variedad Valencia (Citrus sinensis) presento las siguientes 
características fisicoquímicas, en la cual encontramos que tiene una humedad de 89.2%, 
los sólidos totales se encuentran en 11.2 °Brix, la acidez se encuentra en 0.97% p/p, g 
a.c/100g muestra, el pH está en 3.61 y el contenido de vitamina C se encuentra en 50.2 
mg a.a/100ml de zumo de naranja. 
 
Segunda. Los parámetros de operación en la concentración de jugo de naranja (Citrus 
sinensis) en un evaporador rotativo luego de la aplicación del ANOVA muestra valores 
de significancia de 0.000<0.05 indicando que los parámetros de temperatura, Presión de 
vacío e interacciones tienen efectos significativos en la conservación de la vitamina C del 
zumo de naranja. 
 
Tercera. El análisis de varianza aplicado para evaluar la influencia de la temperatura en 
el contenido de la vitamina C durante el proceso de concentración, muestra un p-Valor = 
0.028 < 0.05, lo cual nos indica que existe efecto significativo es decir existe una 
influencia de la temperatura durante el proceso de concentración de zumo en la vitamina 
C. 
 
Cuarta. El ANOVA aplicado para evaluar la influencia de la presión de vacío en el 
contenido de la vitamina C durante el proceso de concentración, muestra un p-Valor = 
0.00 < 0.05, lo cual nos indica que existe efecto significativo es decir existe una influencia 
de la presión de vacío durante la concentración de zumo en la vitamina C. 
 
Quinto. La ecuación óptima para la investigación realizada teniendo como parámetros 
óptimos de temperatura a 30°C y presión de vacío a 300 Kpa durante el proceso de 
concentración, es la siguiente: Contenido de vitamina C = 18.7537 + 0.053502*Presión 
de vacío – 0.310021*Temperatura; con un nivel de confianza del 95% y un p-valor<0.01. 
 
 
VI. RECOMENDACIONES 
 
 
Primera. Realizar estudios del modelo cinético de degradación de la vitamina C teniendo en 
cuenta otra variable como velocidad de rotación o giro del rotavapor. 
 
Segunda. Realizar estudios experimentales para evaluar la conservación de la vitamina C en 
alimentos de la zona. 
 
Tercera. Realizar estudios experimentales con más variables respuesta como la capacidad 
antioxidante de compuestos bioactivo. 
 
Cuarta. Desarrollar investigaciones para formular productos con insumos de la zona, 
buscando maximizar la concentración de compuestos de bioactivos. Esto incluye la 
determinación de parámetros optimos para las distintas operaciones unitarias utilizadas.
 
 
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
A.O.A.C. (2000). Official methods of Analysis. 16th Edition. Association of officia 
Analytycal Chemists. Washington D.C, USA. 
Abulude, F., Ogunkoya, M., & Oni, V. (2006). Mineral composition, shelf-life and 
sensory attributes of fortified "Kunuzaki" beverage, Acta Sci. Pol.,. Technol. 
Aliment., 5(1):155-162. 
Adisa, V. (1986). The influence of molds and some storage factors on the ascorbic acid 
content of orange and pineapple fruits. Food Chemistry, 22(2): 139 – 146. 
Ailimpo. (12 de Noviembre de 2021). Valor nutricional de los limones. Obtenido de 
Asociacion interprofesional de limon y pomelo.: 
https://www.ailimpo.com/documentos/Valores_nutricionales_Limones.pdf 
Ariza, F., Tejacal, I., Beltrán, M., Ambriz, C., Aarón, L., Barrios, A., & Barbosa, M. 
(2014). Calidad de los frutos de naranja "valencia" en morelos, México. . Revista 
Iberoamericana de tecnologia postcosecha, 11, 148-153. 
Avalo, B., Pérez, S., & Tovar, M. (2009). Caracterizacion preliminar del proceso de 
concentración del jugo natural de naranja en un evaporador de tres efecto. 
Interciencia, (34)11, 784-790 pp. Recuperada de 
http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=33913148005. 
Ayala, L., Pabón, J., & Correa, F. (2018). Una mirada a la evaporación como operacion 
en la industria química. Fundación Universidad de América, 13(1).DOI: 
https://doi.org/10.29097/23461098.304 . 
Batty, J., & Folkman, S. (1990). Fundamentos de la ingenieria de alimentos. Mexico: 
Compañia Editorial Continental. 
Beal, T., Massiot, E., Arsenault, J., Smith, M., & Hijmans, R. (2017). Global trends in 
dietary micronutrient supplies and estimated prevalence of inadequate intakes. 
PLoS One, 12(4). DOI: 10.1371/journal.pone.0175554. 
Bineesh, N., Singhal, R., & Pandit, A. (2005). A study on degradation kinetics of ascorbic 
acid in drumstick (Moringa olifera) leaves during cooking. Journal of the Science 
of Food and Agriculture, 85, 1953-1958. 
Brennan, J., Butters, J., Cowell, N., & Lilley, A. (1990). Las operaciones de la ingeniería 
de los alimentos. Traducido por Justino Burgos González. Zaragoza, España.: 3ª 
edición. Editorial Acribia, S. A. 
http://www.ailimpo.com/documentos/Valores_nutricionales_Limones.pdf
http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=33913148005
 
Calabrese G., M. L. (2013). Effects of vitamin C on health: A review of evidence. Biosci- 
Landmark. 
Castillo, E. (2019). Vitamina C en la salud y en la enfermedad. . Rev. Fac. Med. Hum., 
19(4):95-100. DOI 10.25176/RFMH.v19i4.2351. 
Chawla, J., & Kvarnberg, D. (2014). Handbook of Clinical Neurology. Elsevier B.V., 891- 
914 pp. 
Christie-David, D., & Gunton, J. (2017). Vitamin C deficiency and diabetes mellitus - 
easily missed? Diabetic medicine : a journal of the British Diabetic Association,, 
34(2):294-296. doi: 10.1111/dme.13287. 
Ciancaglini, P. (2001). Using a classical method of vitamin C quantification as a tool for 
discussion of its role in the body. . Revista Biochemistry and molecular biology 
education, 29 (3), pp. 110-114. 
Codex-Alimentario. (2004). Norma del codex para la naranja - CS 245. Codex 
Alimentarius. 
Cortes, M., Cabrera, Y., & Ortega, R. (2018). Efecto del almacenamiento sobre uchuva 
acondicionada con componentes fisiologicamente activos y deshidratada por aire 
caliente. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, DOI: 
10.31910/rudca.v21.n2.2018.989. 
Cuastumal, H., Valencia, B., & Ordóñez, L. (2016). Efectos de los tratamientos térmicos 
en la concentración de vitamina C y color superficial en tres frutas tropicales. 
Revista Lasallista de Investigación,