UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE QUIMICA E INGENIERIA QUIMICA

E.A.P DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

ASIGNATURA: TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL II BRAVO ARANIBAR, Noem

PRCTICA N01: DETERMINACIN DE LAS ISOTERMAS DE SORCIN

I. INTRODUCCIN

El concepto ms utilizado para relacionar el contenido de agua y las propiedades de un alimento

es la actividad acuosa (aw). Se ha demostrado que la aw es un factor clave para el crecimiento

microbiano, produccin de toxinas y resistencia al calor de los microorganismos, tambin juega

un papel importante en la estabilidad qumica y en la calidad de los alimentos. La isoterma de

sorcin de agua relaciona, a una temperatura constante, el contenido de humedad de equilibrio

con la actividad termodinmica del agua en el producto, en un intervalo dado de humedad o

actividad. En el equilibrio, la actividad de agua es igual a la humedad relativa del aire que rodea

al producto a una temperatura determinada (Ramrez et al., 2014).

La presente prctica permite conocer una metodologa para determinar isotermas de adsorcin

de algunos alimentos. A partir de las isotermas se puede determinar las caractersticas hidroflicas

del alimento, mediante la aplicacin de la ecuacin de la teora de Brauner, Emmett y Teller (B.E.T.), esta ecuacin ser aplicada a los datos obtenidos con el fin de determinar el valor de

cobertura monomolecular de cada alimento y predecir la humedad ms adecuada de

almacenamiento para lograr una mxima estabilidad.

Asimismo tambin se determinara el Modelo de Guggenheim Anderson de Boer (GAB),el cual

es una extensin de la ecuacin de BET, teniendo en cuenta las propiedades modificadas del agua

adsorbida en la regin multicapas (Martnez, citado por Ramirez,2012), siendo el modelo que

mejor ajusta los datos de isotermas de adsorcin para la mayora de los alimentos y muy utilizado

para predecir datos de niveles de actividad de agua de aproximadamente 0,9. (Van den Berg y

Bruin, citado por Ramirez,2012).

Una isoterma de adsorcin o sorcin relaciona el contenido de humedad de un alimento versus su

actividad de agua (Aw) a temperatura constante; o sea que, a partir de esta curva, se puede

determinar cual es la actividad de agua contenida en el producto.

Todos los cambios desfavorables que pueden ocurrir en un alimento almacenado estn

relacionados con su actividad de agua.

La obtencin de las isotermas de adsorcin de vapor de agua por los alimentos se puede lograr

de dos maneras:

a) Ubicando el material en desecadoras al vacio con soluciones salinas saturadas y/o

sobresaturadas las cuales proporcionan una determinada humedad relativa de equilibrio, y

midiendo la prdida de peso del producto cuando alcanza el equilibrio (peso constante).

b) Utilizando un sistema manomtrico sensible (dentro de los desecadores que contienen las

soluciones saturadas) para medir la presin de vapor de agua en equilibrio con un alimento a

un determinado contenido de humedad.

Soluciones de cido sulfrico

Las soluciones de cido sulfrico (H2SO4) pueden tambin ser usados para generar una constante

de aw. Las tablas de presin de vapor sobre soluciones de H2SO4 de varias concentraciones se

pueden observar en la tabla 1.Estas soluciones pueden ser colocadas dentro de una campana

desecadoras al vacio por lo tanto el alimento estar expuesta con el vapor de agua. Las soluciones

pueden ser preparadas en diferentes concentraciones con sus respectivas aw y as obtener

innumerables puntos de isotermas. Sin embargo la naturaleza corrosiva del cido, especialmente

a baja aw (alta concentracin de cido), pueden producir accidentes (Bell y Labuza, 2000).

Tabla 1.Actividad de agua para Soluciones H2SO4 a varias concentraciones a 20C

( CRC Handbook of Chemistry and Physics,1972)

H2SO4 (% Por Peso) aw

7.5 0.975

14.5 0.939

21.1 0.888

27.4 0.805

33.5 0.704

39.4 0.583

45.0 0.472

50.4 0.371

60.0 0.188

69.0 0.085

77.4 0.032

Fuente: (Bell y Labuza, 2000).

II. OBJETIVOS - Construir la isoterma adsorcin de alimentos a partir de datos experimentales y

aprender a desarrollar el clculo para el modelo matemtico de B.E.T,GAB entre otros.

III. MATERIALES Y MTODOLOGIA

3.1 Materiales a. Muestra

- Harina de Maz (150 g)

b. Materiales. - Campanas desecadoras al vaco. - Agua destilada. - Placas petri o unas de reloj.

c. Equipos - Balanza analtica - Estufa

d. Reactivos Qumicos - Soluciones de cido sulfrico a diferentes concentraciones.

3.2 Metodologa experimental

Pesar 1 g de muestra de harina (Pi) y colocarlas en placas de Petri o lunas de reloj.

Colocar las muestras en campanas desecadoras que contienen soluciones de cido sulfrico a diferentes concentraciones (ver tabla 1) con diferentes humedades relativas, durante 14

das.

Colocar a 30 C y/o temperatura constante durante 14 das.

Pesar las muestras a los das 1 y 14 dias (Pf).

Obtener la humedad (meq).

Construir y Ajustar isotermas con los modelos de BET,GAB y otros .

Utilizando el cuadro siguiente es para el modelo BET.

Tabla N 2.Modelo de Ecuacin BET.

aw meq (g/g) (aw /(1 - aw)m) a b Yajustado majustada

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES

- Los grupos de prctica formados presentarn un informe con los datos y clculos obtenidos. - Comparar con la revisin bibliogrfica correspondiente y discuta los resultados obtenidos en

la prctica.

V. CONCLUSIONES

VI. BIBLIOGRAFIA - Badui, S. (2006). Qumica de los Alimentos.- Ed. Alhambra Mexicana S.A.; Mxico. - Belitz, H. y Grosch, W. (1997).Qumica de los Alimentos.- Ed. Acribia.- Zaragoza, Espaa. - Bell,L. y Labuza,T.( 2000) Moisture Sorption (Second Edition).USA, American Association of

cereal Chemists,Inc.

- Braverman, J.1980.Introduccin a la Bioqumica de los Alimentos. Nueva edicin por Z. BERK Ed. C.E.C.S.A..- Mxico.

- Cheftel, J.(1978).Introduccin a la Bioqumica Y Tecnologa de Alimentos.- Vols. I y II.- Ed. Acribia.- Zaragoza, Espaa.

- Fennema, O.2000.Qumica de los Alimentos. Ed. Acribia. Espaa.- 1095p. - Ramrez, M., Cruz, M.T., Vizcarra, M.G. y Anaya, M.G.(2014). Determinacin de las

Isotermas de Sorcin y las propiedades termodinmicas de harina de maz nixtamalizada.

Revista Mexicana de Ingeniera Qumica, 13 (01) ,1 14. - Ramrez, M.(2012).Determinacin de isotermas de Sorcion en harina de maz a tres

temperaturas y su ajuste a modelos matemticos. Tesis de maestra, Instituto Politcnico Nacional,Mxico.