DETERMINACIÓN DE LAS ISOTERMAS DE ABSORCIÓN Y DEL VALOR VALOR DE LA COBERTURA MONOMOLECULAR I. INTRODU INTRODUCCI CCIÓN: ÓN: La acti activi vida dad d de agua agua es una una prop propie ieda dad d relac elacio iona nada da con con las las dist distin inta tas s reacciones degenerativas que se producen, en especial con el crecimiento microbiano, por lo que resulta de importancia para predecir la vida útil de los alimentos. La relac elació ión n entr entre e el cont conten enid ido o tota totall de hume humeda dad d y la cor correspo espond ndie ient nte e actividad de agua en un intervalo de valores de ésta a una temperatura, se denomina isoterma de adsorción de humedad. Las isotermas de adsorción se utilizan en cuatro grandes áreas del procesado de alimentos: secado, mezcla, envasado y almacenamiento. (Jowitt et al., 1!1" La adsorción ocurre inicialmente por formación de una monocapa de agua alrededor de los enlaces iónicos de la supercie del producto seguida de una adsorción en multicapas mediante enlaces débiles, captación de agua en los poros y espacios capilares, y por disolución de solutos. !inalmente, para muy altos contenidos de agua, hay un atrapamiento mecánico de la misma. "stas fases pueden solaparse y dieren entre los distintos tipos de alimentos, dependiendo de su composición y estructura #$roller % &hristian, '()*+. La obtención y modelado de las isotermas, es de suma importancia para el análisis de las condiciones óptimas de secado, la elección de materiales de envasado, condiciones de almacenamiento y para predecir la vida útil de un producto (Ba#$o%a& C'o)a% et al., *++".
II .
OBJETIVOS: •
•
&ono &onoce cerr una una meto metodo dolo log ga a para para dete deterrmina minarr isot isoter erma mas s de abso absorrción ción de alimentos. -eterminar el valor de cobertura monomolecular y predecir la humedad más adecuada de almacenamiento para lograr una máima estabilidad.
III. III. -UND -UNDAM AMEN ENTO TO TEÓR TEÓRIC ICO O:
A" -#/0la a#a la A2ti)i3a3 3e A40a : /e denomina actividad de agua a la relación entre la presión de vapor de agua en el alimento #0+ y la presión del vapor del agua pura# 0o+ P %HR aw = = Po 100
-onde : a1: 2ctividad de agua 0: 0resión parcial del agua en el alimento 0o: 0resión de vapor del agua pura 345: 4umedad relativa de equilibrio
%HR=
Peso Inicial− Peso final X 100 PesoInicial
B" -#/0la a#a la Mate#ia Se2a: ms=100 − HR
C"-#/0la a#a la 50/e3a3 e E60ili$#io:
m=
D"
Agua inicial ( g ) ± Agua ganada o perdida ( g ) Muestra seca
-#/0la a#a la 50/e3a3 e Ba%e Se2a
x =
%Humedad %Materia seca
E"-#/0la a#a la 50/e3a3 e Ba%e Se2a al E60ili$#io m=
m 1∗C ∗aw ( 1−aw )∗( 1− aw + c∗aw )
-onde: m: 4umedad en base seca al equilibrio m': 6alor de la cobertura monomolecular &: &onstante energética a1: 2ctividad de agua
-"-#/0la a#a la Dete#/ia2i 3e la Co$e#t0#a Moo/ole20la#:
(C −1 ) aw 1 = + ∗aw ( 1 −aw )∗m m 1∗C m 1∗C
-e donde se llega a esta ecuación: y = a + b∗ X
2 continuación se pondrá la fórmula para hallar la pendiente
a=
1
m 1∗C
7 esta fórmula sirve para hallar el intercepto a través de regresión lineal y determinar analticamente 8m'9, 8&9 y 8s9
b=
( c −1 ) m 1∗C
IV. ;ateriales y ;étodos: a+ ;ateriales:
Utilizamos 3 placa petri. Un sobre de galleta. Bicarbonato de sidio. Cloruro de sodio. Unos 3 vasos de plastico descartables. Una botella de agua destilada. Una balanza analitica. Una estufa. Unos 3 baldecitos de plastico medianos con tapa rosca. Un mortero.
b+ ;étodos:
ISOTERMAS DE ABSORCIÓN < ;uestra: =alleta 0ara empezar colocamos >g de galleta en una placa 0etri #antes pesada+ y anotamos dicho peso. Luego se procedió a determinar el contenido de humedad y materia seca del producto antes mencionado.
#&abe mencionar que este mismo procedimiento fue realizado ? veces más+ < @a&l #saturado+ 0ara este procedimiento tuvimos que disolver @a&l en AB ml de agua destilada #"sto se hizo hasta que se disolvieran todos los pequeCos residuos de @a&l+ < Dicarbonato #saturado+ 2l igual que la muestra anterior, disolvimos el Dicarbonato en AB ml de agua destilada hasta que no queden residuos de esta muestra. <@a&l #al E3+ 2cá disolvimos E g. de @a&l en (F ml. -e agua destilada pura. $odas estas soluciones fueron colocadas en vasos descartables, y posteriormente colocamos cada muestra en un balde Gunto a un vaso vaco. 4aciendo un recuento tenamos ? baldes con dos vasos en cada uno, uno con soluciones y el otro vaco, luego, encima de los dos vasos, procedimos a colocar una placa 0etri, con la muestra #galleta+ y tapamos los baldes de tal manera que se tuvo que encintar la tapa y deGamos eso por F das. 0asado esto retiramos las muestras de galleta de los baldes, pesamos y anotamos la diferencia, y luego la colocamos en la estufa por un tiempo de 'h con ?Bmin a 'B>H&, y luego del tiempo mencionado retiramos dichas muestras y tuvimos que pesarlas para ver si la cantidad de agua ha disminuido o ha aumentado.
V. RESULTADOS: 7#i/e#a ta$la 3e #e%0lta3o%:
MUESTRA
7e%o la2a )a28a
7e%o /0e%t#a (4alleta"
Bi2a#$oato Sat0#a3o
F).?BE' g
>.>A?* g
NaCl (9"
?A.>BAA g
>.B)>) g
NaCl Sat0#a3o
A'.'E)A g
>.BE(? g
Se403a ta$la 3e #e%0lta3o% al t#a%20##i# lo% ; 38a%: MUESTRA
7e%o /0e%t#a ate% 3e la e%t0
7e%o /0e%t#a 3e%0=% 3e la e%t0
Bi2a#$oato Sat0#a3o
FB.(B g
F(.?E g
NaCl (9"
?).(? g
?).?A g
NaCl Sat0#a3o
A?.E> g
A?.BA g
2&$I6I-2- -" 2=J2 #a1+ de las muestras:
MUESTRA
A2ti)i3a3 3e A40a (aw"
Bi2a#$oato Sat0#a3o
B.(E
NaCl (9"
B.(E?
Bi2a#$oato Sat0#a3o
B.)?>
5alla3o el 5R: HR=
Peso Inicial− Peso Final x 100 Peso Inicial
7e%o Ii2ial> 0eso de la muestra antes de la estufa
? 0eso placa vaca
Eto2e%: 0eso inicial: 0i 0eso de muestra antes de la estufa: K 0eso 0laca vaca: 7
7i> @ ? Y 7ESO -INAL: peso de la muestra después de la estufa
peso de placa vaca
Eto2e%: 0eso !inal: 0f 0eso de la muestra después de la estufa: 2 0eso de placa vaca: D
7< > A & B
Ree/laa3o la% )a#ia$le%: %HR=
Peso Inicial− Peso Final Peso Inicial
x 100
Ó %HR=
( X − )−( A − ! ) X 100 ( X − )
A" Bi2a#$oato Sat0#a3o: HR =
( 49.90 −47.3061 ) −( 49.36− 47.3061) x 100 ( 49.90− 47.3061 )
HR=20.8180732
B" NaCl (9": HR=
( 37.93−35,2055 )−(37.93 −35,2055 ) x 100 37.93−35,2055
HR =21.2883
C" NaCl Sat0#a3o:
HR=
( 53.62−51.1675 ) −(53.05 −51.1675 ) x 100 53.62−51.1675
HR=23.2415902
Hallando % ms
ms=100 − HR
A" Bi2a#$oato Sat0#a3o: ms=100 −20.8180
ms=79.1819
B" NaCl (9": ms=100 −21.2883 ms=78.7117
C" NaCl Sat0#a3o: ms=100 −23.2415 ∧¿ ms=76.7585
5alla3o 50/e3a3 e Ba%e Se2a:
x =
%Humedad %Materia seca
A" X =
Bi2a#$oato Sat0#a3o:
20.8180 79.1819
X =0.2629
B" X =
NaCl ( 9"
21.2883 78.7117
X =0.2704
C" X =
NaCl Sat0#a3o:
23.2415 76.7585
X =0.3027
5alla3o la Moo2aa la Co%tate:
VI. RESUMEN: C0a3#o . 50/e3a3 e $a%e %e2a )%. aw
MUE
5
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1
AHUA
7ESO
7ESO
7LACA
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VII. DISCUSIÓN
B.*A
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VIII. CONCLUSIÓN: I@. BIBLIOHRA-IAS: @. ANE@OS:
