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Un estudio experimental sobre la determinación de las isotermas de sorción del maíz amarillo dentado. Se utilizó un laboratorio virtual para exponer el maíz a diferentes condiciones de humedad relativa y temperatura, y se registraron los cambios en el contenido de humedad. Posteriormente, se ajustaron los datos experimentales a la ecuación de gab para obtener los parámetros de la isoterma de sorción (m0, k y c) a diferentes temperaturas. Se analizó el efecto de la temperatura en estos parámetros y se discutió la importancia del contenido de humedad de la monocapa en el almacenamiento de materiales agrícolas. Además, se presentaron otros modelos empíricos comúnmente utilizados para describir las isotermas de sorción de alimentos.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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En los experimentos se utilizará maíz dentado amarillo con un contenido de humedad
inicial de 12,79 kg/kg de materia seca y una actividad de agua de 0,698 (Samapundo et al.,
2007). El siguiente procedimiento informado por Samapundo et al. (2007) se seguirá en los
experimentos.
Las isotermas de sorción requieren la exposición del alimento a una atmósfera de
humedad constante y conocida. Un procedimiento común implica usar un recipiente
impermeable (por ejemplo, un frasco de vidrio) y llenar aproximadamente un cuarto de su
volumen con una solución salina saturada. Dependiendo del tipo de sal utilizada, se pueden
obtener niveles precisos de humedad en el volumen restante del recipiente. Para determinar la
isoterma de adsorción, primero necesitamos una muestra deshidratada de maíz. Para ello, la
muestra de maíz requerida se expondrá a una atmósfera creada conuna solución salina saturada
preparada con sulfato de calcio. La muestra se mantendrá en el recipiente sellado hasta que no
se registre una pérdida de peso significativa por retirar periódicamente la muestra y registrar
su peso. Para obtener una isoterma de desorción, la muestra de maíz debe equilibrarse a una
atmósfera saturada. Para ello, la solución salina saturada se sustituye por agua destilada pura.
Para obtener otros niveles de humedad deseados, se seleccionarán diferentes tipos de sales para
cubrir un rango de humedad relativa de equilibrio de 0,1 a 0,9. Bell y Labuza (2000) reportan
los valores de humedad relativa de equilibrio obtenidos por diferentes soluciones salinas
saturadas. Para nuestros experimentos, se colocarán aproximadamente 50 g de maíz en cada
desecador que contenga la solución salina saturada, y luego se colocará el desecador en una
incubadora a temperatura constante (25, 30 o 35°C) para estudios de adsorción y desorción
Tabla 1. Se coloca una pequeña cantidad de tolueno en cada desecador para prevenir el
crecimiento de hongos.
las dos opciones de sorción y usando la barra de desplazamiento para la temperatura.
La Tabla 1 muestra las condiciones sugeridas para la configuración experimental,
como se indica en el ejemplo 2.
Ejemplo 2:
Experiment (Iniciar experimento) para comenzar el experimento y recopilar los datos
experimentales. Después de completar los experimentos usando las condiciones
sugeridas, puede guardar los datos para un análisis más detallado o continuar con los
experimentos para diferentes condiciones, como se indica en el ejemplo 3.
Ejemplo 3:
Opciones de Adsorción y
desorción a escoger.
Opción de
temperatura oscila
entre 25 y 35.
Al dar clic por defecto se
formará una curva, en un
gráfico relacionado con la
actividad de agua y
Al hacer clic en exportar
datos, se descargará
una hoja de cálculo en
Excel con los valores
escogidos, se puede
Para obtener los datos experimentales a trabajar, utilizamos Laboratory Overview
(visión general del laboratorio)
https://rpaulsingh.com/learning/virtual/experiments/sorption/index.html, para la
determinación de las isotermas de sorción del maíz de acuerdo a las condiciones establecidas
en la Tabla 1 , luego de exportar los datos estos almacenamos y calculamos en un libro de
Excel. A continuación, se observan los siguientes paneles de operador presentando las curvas
del gráfico relacionados con el contenido de humedad (eje Y) y actividad de agua (eje X) de
las opciones de sorción desde la Figura 1 hasta la Figura 6.
Figura 1
Opción de Adsorción temperatura 25°C
Figura 2
Opción de Adsorción temperatura 30°C
Figura 5
Opción de Desorción temperatura 30°C
Figura 6
Opción de Desorción temperatura 3 5 °C
Después de seleccionar el botón Start Experiment (Iniciar experimento), el cambio en
el contenido de humedad con respecto a la actividad del agua se muestra en un gráfico (Figura
2.2). Una vez que se complete el experimento para las condiciones seleccionadas, deberá
guardar los datos para un análisis más detallado. Puede guardar los datos seleccionando el
botón View Data in Spreadsheet (Ver datos en hoja de cálculo) y Save as … (Guardar como
...) en un directorio apropiado en formato Excel (*.xls).
Figura 7
Valores hallados
Se agrega una nueva
columna en relación
con la actividad de
agua entre el contenido
de humedad.
Los valores de a1, a2 y a3, son extraidos de la
ecuación cuadrática relacionado con la
columna de aW/Mc y aW, como valor
independiente a1, a2 es el número acompañado
con la X y sa3 el valor de x^ 2
ajustando la curva de los datos experimentales. Por lo tanto, el siguiente método en
Excel se utilizará para este propósito.
los datos de aw/M en la columna adyacente ( Figura 7 ). Para evitar la discontinuidad
0/0, no usaremos el primer punto de datos.
coeficientes de la ecuación parabólica dada [2.4] ( Figura 7 ).
polinomio de 2º grado para determinar los coeficientes de la ecuación [2.4] ( Figura 7 ).
de a1, a2 y a3 para determinar los parámetros de la ecuación GAB de K, C y M0. Para
el caso dado, los valores al, a2 y a3 son - 0,1162, 0,1417 y 0,0066. Usando estos valores
y la ecuación [2.5], los parámetros de la ecuación GAB se pueden determinar como se
muestra en la Figura 7. Debe tener cuidado al determinar el valor K, ya que puede
tomar un valor (+) o (-) como raíz de un polinomio de segundo grado. Debido a que no
puede ser negativo (de lo contrario obtendremos un contenido de humedad de la
monocapa (-), que es incorrecto), debemos tomar el valor (+) como el verdadero valor
de K.
con su propia ecuación GAB.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
0
0
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Con la ecuación [2.6], reemplazamos con sus valores de cada temperatura que estás
presentados en el Excel.
Ecuación de GAB en temperatura 25°C (Adsorción)
Valores hallados
K 0.
C 33.
Mo 7.
R2 0.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Ecuación de GAB en temperatura 30 °C (Adsorción)
Valores hallados
K 0.
C 29.
Mo 6.
R2 0.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Ecuación de GAB en temperatura 35 °C (Adsorción)
Valores hallados
K 0.
C 29.
Mo 6.1523 89
R2 0.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Ecuación de GAB en temperatura 25 °C (Desorción)
Valores hallados
K 0.
C 23.
Mo 8.
R2 0.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Ecuación de GAB en temperatura 30 °C (Desorción)
Valores hallados
K 0.
C 18.
Mo 7.
R2 0.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Ecuación de GAB en temperatura 35 °C (Desorción)
Valores hallados
K 0.
C 21.
Mo 6.
R2 0.
𝑊
𝑊
𝑊
𝑊
Para el desarrollo de las ecuaciones anteriormente mencionadas de las tres temperaturas
de Desorción, son desarrolladas en la Figura 9.
Figura 9
Desarrollo de la ecuación de GAB Desorción
tiene que tener en cuenta la cantidad de humedad de la monocapa, está también puede brindar
“alojamiento” por la cantidad de humedad disponible en ella.
3. ¿Cuál es la importancia del contenido de humedad de la monocapa en el
almacenamiento de materiales agrícolas?
El contenido de humedad de la monocapa y la superficie de adsorción disminuye con
el incremento de la temperatura (Noguera y Rivero, 2021). Recordar que, la humedad de la
monocapa es la cantidad de agua (g agua/g ms) que está fuertemente unida en todos los sitios
activos de la fase sólida adsorbente del alimento y es considerada como el valor en la cual el
alimento es estable durante el almacenamiento (Ayala, 2011).
4. Derive las ecuaciones dadas en la ecuación [2.5] para los valores de K, C y M
utilizando las ecuaciones [2.3] y [2.4].
Ayala, Á. (2011). estimación de las isotermas de adsorción y del calor isostarico en harina de
yuca adsorption isotherms and isosteric heat esti. SciELO Colombia.
http://www.scielo.org.co/pdf/bsaa/v9n1/v9n1a11.pdf
Bell, L. N., y Labuza, T. P. (2000). Moisture sorption. Practical aspects of isotherm
measurement and use. Second edition. Ed. AACC. pp. 62.
Guzmán-Hincapié, J., y Zapata, J. (2018). Propiedades Termodinámicas e Isotermas de Sorción
de Sales con Interés Alimentario Thermodynamics Properties and Sorption Iso.
Información Tecnológica , 29 (3), 120. https://scielo.conicyt.cl/pdf/infotec/v29n3/0718-
0764 - infotec- 29 - 03 - 00105.pdf
Noguera, D., y Rivero, D. (2021).
http://portal.amelica.org/ameli/jatsRepo/238/2382079003/html/index.html#:~:text=El
%20contenido%20de%20humedad%20de%20la%20monocapa%20y%20la%20superf
icie,y%20energ%C3%ADa%20libre%20de%20Gibb.
Samapundo, S., Devlieghere, F., De Meulenaer, B., Atukwase, A., Lamboni, Y., y Debevere,
J. (2007). Sorption isotherms and isosteric heats of sorption of whole yellow dent corn.
Journal of Food Engineering, 79(1), 168 – 175.
https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.01.
Soteras, E., Gil, J., Yacanto, P., Muratona, S., Abaca, C., y Sustersic, M. (2013). Isotermas de
Absorción y Desorción de Agua en Leche en Polvo Descremada. Dialnet.
https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/4737910.pdf
