Información generalOBJETIVOS:

Cuando haya terminado este ejercicio de laboratorio comprenderás

La sorción (adsorción y desorción) fenómenos en los productos alimenticios y usted aprenderá cómo determinar las isotermas de adsorción y desorción de amarillo maíz dentado a diferentes temperaturas, y cómo aplicar la ecuación de GAB a los datos experimentales para evaluar las isotermas de adsorción y desorción.

Sistemas Industriales

Se requiere que la relación entre el contenido de humedad de equilibrio y la humedad relativa de equilibrio (actividad de agua) en el diseño de secado, almacenamiento y sistemas de manejo de los productos agrícolas.

La humedad se adsorbe y desorbe a diferentes velocidades por diferentes alimentos o por el mismo producto alimenticio bajo diferentes condiciones (por ejemplo, temperatura, humedad relativa).

Por lo tanto, hay un considerable interés en la caracterización de todo el proceso de sorción para un mejor diseño y la optimización de los procesos industriales. Isoterma de adsorción de un producto describe su capacidad para adsorber o liberar vapor de agua desde o hacia la atmósfera circundante hasta que se alcanza un estado de equilibrio.

Procedimientos

Maíz amarillo dent con un contenido de humedad inicial de 12,79 kg de agua / kg de materia seca y la actividad de agua 0.698 será utilizada en este experimento.

Para isoterma de adsorción : Sobre 50 muestra gramo de maíz se coloca inicialmente en un plato pequeño . El plato se encuentra en una plataforma dentro de un frasco de vidrio. El sulfato de calcio se colocará en la parte inferior de la jarra. La muestra de maíz se mantendrá en este frasco hasta que no hay ningún cambio en su peso. A continuación, el sulfato de calcio se reemplaza con una solución saturada de sal para obtener humedad relativa de equilibrio deseado en el frasco. El tarro se coloca dentro de una incubadora de temperatura controlada. La muestra se mantendrá en el frasco hasta que no haya cambio en su peso que indica el equilibrio con la atmósfera circundante. El peso final de la muestra se grabará.

Para isoterma de desorción , alrededor de 50 gramos de muestra de maíz se coloca inicialmente en un plato pequeño . El plato se encuentra en una plataforma dentro de un frasco de vidrio. El agua destilada se colocará en la parte inferior de la jarra. La muestra de maíz se mantendrá en este frasco hasta que no hay ningún cambio en su peso. Entonces agua destilada será reemplazado con una solución saturada de sal para obtener humedad relativa de equilibrio deseado en el frasco. El tarro se coloca dentro de una incubadora de temperatura controlada . La muestra se mantendrá en el frasco hasta que no haya cambio en su peso que indica el equilibrio con la atmósfera circundante . Se registró el peso final.

Por definición, la actividad de agua (aw) es la humedad relativa en equilibrio ( ERH ) en el entorno circundante de un alimento dividido por 100 .

La relación entre el contenido de humedad aw y el equilibrio (EMC ) de un material alimenticio a temperatura constante y la presión está representado por su isoterma de adsorción .

Isoterma de adsorción de un producto describe su capacidad para adsorber o liberar vapor de agua desde o hacia la atmósfera circundante hasta que se alcanza un estado de equilibrio

Para la mayoría de productos alimenticios, la relación entre el contenido de humedad y actividad del agua es:

Diferentes modelos matemáticos han sido aplicados a los datos experimentales para expresar el proceso de sorción de agua de productos alimenticios. Entre los modelos que figuran en la literatura , la ecuación GAB es:

El modelo de GAB describe el contenido de humedad como una función de Acitivity agua que van desde 0 a 0,9.

En este experimento, vamos a determinar las isotermas de sorción de amarillo maíz dentado a diferentes temperaturas y el uso de los datos experimentales para el cálculo de los parámetros de la ecuación de GAB .

EXPERIMENTO VIRTUAL

ANALISIS DE DATOSEn este ejercicio de laboratorio , obtuvo datos sobre el cambio en el contenido de humedad vs actividad de agua a diferentes temperaturas de color amarillo maíz dentado . Ahora vamos a utilizar el siguiente procedimiento para determinar los parámetros de la ecuación de GAB .

1. Una vez obtenidos los datos experimentales en Excel , el primer paso será el de reproducir los datos en la siguiente columna (para evitar la discontinuidad , no vamos a utilizar el primer punto de datos.

2. El siguiente paso es trazar el cambio en aw / M frente aw para determinar los coeficientes de la siguiente ecuación parabólica :

3. opción TrendLine de Excel para un segundo polinomio de grado se aplicará para determinar los coeficientes de la ecuación de GAB .

La opción TrendLine da los parámetros necesarios del A1, A2 y A3 ( ver la figura siguiente) para determinar los parámetros de las ecuaciones GAB de K , C y M0 utilizando las siguientes ecuaciones :

DISCUSIONES:

1. ¿Cómo los valores K , C y M0 cambiar con la temperatura ?2. ¿Cuál es la importancia del cambio del contenido de humedad monocapa con la temperatura ?3. Derive las ecuaciones dadas en Eqn.22.5 para valores M0 K , C y utilizando el Eqns.22.3 y 22.4 .4. Además de la ecuación de GAB , hay varios otros modelos empíricos utilizados para describir los datos obtenidos para isotermas de sorción de alimentos . Review publicó la literatura sobre este tema y la lista de cinco modelos diferentes que se emplea comúnmente para este propósito.