PRACTICA 1: ISOTERMAS DE ADSORCION OBJETIVOS: La presente práctica tiene por objeto, deterrminar las isoterrmas de adsorción en algunos productos alimenticios, apartir de los cuales se deterrminará sus caractersticas !idro"licas mediante la aplicación de la ecuación de B#E#T# esta ecuación será aplicada a los datos obtenidos con el "n de deterrminar el $alor, de la cobertura monomolecular en cada alimento % predecir la !umedad más adecuada de almacenamiento para lograr una má&ima estabilidad# '()*+E)TO: Esta teora está basada en la !ipótesis -ue presume -ue la misma "ue.a -ue produce el "enómeno de condensación tambi/n produce la adsorción multimolecular lo -ue conduce a la ecuación de una lnea recta asumiendo -ue -ue todas las capas de agua, e&cepto la primera son adsor$idas con la misma "uer.a# El "enómeno de adsorción re"leja la capacidad !idro"lica de un substrto adsor$ente# La adsorción se produce mientras e&iste una gradioente de presión de $apor ebntre entre el adsor$ente % las soluciones saturadas# +l e-uilibrio el n0mero de mol/culas e$aporadas de la super"icie es igual al n0merro de mol/culas condensadas# Ecuación de B#E#T# +1 2 63 5 +17
3 3 c
4
+1 +1
c53 3c
+1 2 8umedad 8umedad relati$a relati$a de cada desecador 3 2 Valor de la coberturra monomolecular cuando los sitios !idro"licos están cubiertos por u una mol/cula de agua# c 2 9onstante energ/tica , relacionada al calor de adsorcióbn de la primera capa de agua# 8 2 8umedad en en base seca al e-uilibriio 69orregido7 +TEI+LES ; ETO*OS: <#3 ateriales: = +limentos = *esecadores con solución saturada = >lacas petrri pe-ue?as = 9ámaras con temperatura regulable# Tabla 3 SOL(9IO)ES S+T(+*+S
8(E*+* EL+TIV+ <@A9 CA9 D#D D#D 33#D 33#D D# <#D <#D <<#D CD#< CD#D F# F#D G#D G@#D H<#D H<#D 3DD#D 3DD#D
+cido Sul"0rico Sul"0rico 9loruro de Litio +cetato de >otasio >otasio 9loruro de agnesio Bicromato de Sodio )itriito de Sodio 9lorato de >otasio )itrato de >otasio +gua <## /todo: >esar e&actamente grs de muestra en cada placa, colocarrlas en los desecadores % aplicar $aco# Luego los desecadores son puestos en cámaras a temperaturas constante de <@ ó CA9# <#<# 9álculos: *etermiinar la !umedad de e-uilibrio 6m#7 Se determina conociendo la !umedad inicial en base seca, la cantidad de agua perdida o ganada durante las G !oras, este $alor se le di$ide entre la cantidad de sólidos totales#
ES(LT+*OS ; *IS9(SIO): 9ada estudiante presentará un in"orme con los datos % cálculos obtenidos# Los datos e&perimentales de cada prueba ser$irán para llenar los cuadros 3, % <# ra"icar el contenido de !umedad Vs# +cti$idad de agua# *e la cur$a obtenida, encontrar la !umedad de e-uilibrio 637 para las siguiientes acti$idades de agua: D#3, D#, D#<, D# % D#F 6+17# >ara cada $alor obtenido, determinar la siguiente "unción: +1 63 5 +17
*onde: 3 2 8umedad de e-uilibrio correspondientea una +cti$idad de agua +1 2 +ctii$idad de agua ra"icar estos $alores en "unción de la acti$idad de agua# +nali.ar los grá"icos obtenidos e interpretarlos , encontrrando la pendiente e intersección de la recta % el $alor de la cobertura monomolecular#
BIBLIO+'I+: 37 Estudio de la relación de !umedad, acti$idad de agua en algunos alimentos# +nales 9ient"icos# Vol# V )A <, Lima 5 >er0 >ág# 3H3 5 DC 7 La determinación de la cobertura monomolecularr, como un m/todo para e$aluar calidad de semilla de algodón# Tesis: ()+ 5 >er0# O$iedo, 3HFH#
CUADRO N° 1 DATOS PARA ISOTERMAS DE ADSORCIÓN PESO DE
N° DE PL AC
PESO DE PESO DE PLACA
PLACA +
(gr)
2g (PI)
PLACA + SOLUCION SATURADA H.R. %
AW
4 & '
(DESPUÉS DE 4 !r")
A 1 2 $
MUESTRA
(P#) 3<#C 3F#G #F 3#GC 3F#CC <#G 3#@C 3<#GD D#FG
M*"r,: P,-, 2gr,/"
3C#C 3G#G #F
8SO 9l Li 698< K
D#DD 33#DD <#DD
D#DD D#33 D#<
3#H 3G# <#H@
3#GC 3G#CC C#G 3F#@C 3C#GD #FG
9OO7 9Lg )a9r O )a ) O 9r O ) O< 8O
<<#DD CD#DD F#DD G@#DD H<#DD 3DD#DD
D#<< D#C D#F D#G@ D#H< 3#DD
3# 3G# C#@D 3@#3 3F#< <#D
H*0,0: '.&%
QUIMICA DE ALIMENTOS ACTIVIDAD DE AGUA _________________________________________________________________________________________
9(+*O )
A8UA
A8UA TOTAL
ADSOR9IDA
(,g, 3;33,<
(P# PI) gr".
+ ,g,
M ,g, /,< AW
.".
A7> M(1 ? A>7)
,0"/r=30,) gr".
CUADRO N° $ DESPUÉS AUSTAR LA RECTA AW M(1 AW)
AW D#33 D#<
AW
M /rr*g30/
H/ E5 gH2O6g " AW6H/(1A7) D#D<< D#DCD33
C#< C#HFDH
_______________________________________________________________________________________ 4 Ing . Danton Miranda
QUIMICA DE ALIMENTOS ACTIVIDAD DE AGUA _________________________________________________________________________________________
D#<< D#C D#F D#@C D#G@ D#H D#HH
g H2O6g ".". D,D3 D,D
D#33DDG D#3DF@ D#3HDFG D#3GHCH D#<G@C D#<
#F3 H#<@ 3D#@F D#3
A7 D,33C D,< D,<H D,< D,C
PRACTICA N@ 2 ACTI9IDAD DE A8UA I. 8*;*r,<30,0*": El agua es el componente indispensable para las reacciones -umicas % en.imáticas# Se encuentra asociada con di"erente intensidad a los constitu%entes no acuosos del alimento# 8abitualmente el agua -ue se encuentra asociada con ma%or intensidad es a-uella -ue no inter$iene en las reacciones degradati$as del alimento#
_______________________________________________________________________________________ 5 Ing . Danton Miranda
QUIMICA DE ALIMENTOS ACTIVIDAD DE AGUA _________________________________________________________________________________________ El parámetro de acti$idad de agua 6a17 es de"inido como la tasa de presión de $apor de agua para un material a la presión de $apor de agua pura a la misma temperatura: a 1 2 pMpo *onde: p 2 presión de $apor del agua ejercida por un alimento, % po 2 presión de $apor saturado a la misma temperatura# Este concepto está relacionado con la !umedad relati$a en e-uilibrio 6E87, en -ue el E8 2 3DD & a1# Sin embargo, mientras -ue la a1 es una propiedad intrnseca del alimento, el E8 es una propiedad de la atmós"era en e-uilibrio con el alimento# En la industria de alimentos es importante determinar la cantidad de agua disponible o acti$idad de agua, la -ue conjuntamente con el control del p8, concentración de o&geno, mo$ilidad de agua % soluto presente $an a correlacionar con la $elocidad de muc!as reacciones degradati$as# La acti$idad de agua 6 a 1 7 es un indicador de la alterabilidad de los alimentos pues se relaciona con la $elocidad de muc!as reacciones de degradación, es una medida de la ma%or o menor disponibilidad de agua en los alimentos# E&isten $arios m/todos para determinar la acti$idad de agua, siendo el más usado el de LandrocN % >roctor -ue consisten en la interpolación grá"ica del contenido de la !umedad con la acti$idad de agua a temperatura constante# La grá"ica se conoce como Isoterma de sorción % es 0til en los procesos de concentración % des!idratación % en la e$aluación de la estabilidad de muc!os alimentos#
II. OB*3=/: 5
*eterminar la a1 de un alimento
III. M,*r3,<*" M/0/": $.1 M,*r3,<*": 5 >lacas petri o placas con1a% 5 Estu"a a C9 5 ecipiente de aluminio de < cm de diámetro 5 Espátulas o baguetas 5 >ipetas 5 Luna de reloj pe-ue?as eacti$os: Solución saturada +P -ue tenga a 1 ma%or de D,H Solución saturada BP -ue tenga a 1 menor de D,H 5 uestras: galleta, !arina, embutido, pasta de tomate u otro alimento
$.2 M/0/":
En la presente práctica se aplicará el m/todo 9on1a% -ue es una adaptación simple del m/todo grá"ico % consistente en relacionar el aumento o p/rdida de !umedad durante un tiempo determinado a temperatura constante ante la presencia de dos sustancias conocidas#
I9. Pr/*033*;/: 5 >esar 3 g de muestra triturada % colocarla en el recipiente de aluminio 6papel de aluminio7 pre$iamente tarado# 5 El recipiente de aluminio -ue contiene la muestra colocarlos en una luna de reloj pe-ue?a# 5 9olocar la luna de reloj pe-ue?a con su contenido en el centro de una placa petri pre$iamente saturada con una de las soluciones 6+ o B7 apro&imadamente con C ml # 5 Tapar inmediatamente en "orma !erm/tica # 5 Lle$ar a estu"a a C9 por !oras Q D,C !rs 5 Transcurrido el tiempo se?alado retirar las placas de la estu"a, en"riar % pesar rápidamente los recipientes de papel de aluminio con su contenido# 5 +notar las di"erencias de peso % reali.ar los cálculos para determinar la a 1 de la muestra utili.ando la siguiente "órmula: b& 5 a% a 1 2 5555555555 & 5% *onde :
a 1 2 +cti$idad de agua de la muestra a 2 acti$idad de agua de la solución +P b 2 acti$idad de agua de la solución BP
&2
>eso "inal 5 peso inicial 55555555555555555555555555555555 & 3DD 6usando solución saturada +P 7 >eso de muestra
_______________________________________________________________________________________ 6 Ing . Danton Miranda
QUIMICA DE ALIMENTOS ACTIVIDAD DE AGUA _________________________________________________________________________________________ %2
>eso "inal K peso inicial 55555555555555555555555555555555 & 3DD 6usando solución saturada BP7 >eso de muestra
9uestionario 3# 9alcular la a 1 de la muestra % comparar sus datos con la bibliogra"a # *e"ina acti$idad de agua e indi-ue cuál es la importancia de su determinación# <# Rue reacciones pueden desarrollarse en el alimento e$aluado a $alores ma%ores % menores de su a1#
TALA I ACTI9IDAD DE A8UA DE LAS DI#ERENTES SOLUCIONES SATURADAS SOLUCIONES SATURADAS
AW $'° C
2° C
+cido Sul"0rico
D,D
D,D
9loruro de Litio
D,33
D,33
D,D
D,<
D,<
D,<<
Bicromato de Sodio
D,CD<
D,CD
)itrito de Sodio
D,F
D,F
)itrato de Sodio
5555555
D,@<@
9loruro de Sodio
5555555
D,@C
Bromuro de >otasio
5555555
D,GD@
9loruro de >otasio
5555555
D,G
9romato de >otasio
D,G
D,G@
)itrato de >otasio
D,H<
D,H
Bicromato de >otasio
5555555
D,HGD
+gua
3,DD
3,DD
+cetato de >otasio 9loruro de agnesio# F8D
9* D3<
_______________________________________________________________________________________ 7 Ing . Danton Miranda
