ACTIVIDAD DE AGUA - ISOTERMAS DE SORCION

PRACTICA 1: ISOTERMAS DE ADSORCION

OBJETIVOS:

La presente prctica tiene por objeto, deterrminar las isoterrmas de adsorcin en algunos productos alimenticios, apartir de los cuales se deterrminar sus caractersticas hidroflicas mediante la aplicacin de la ecuacin de B.E.T. esta ecuacin ser aplicada a los datos obtenidos con el fn de deterrminar el valor, de la cobertura monomolecular en cada alimento y predecir la humedad ms adecuada de almacenamiento para lograr una mxima estabilidad.

FUNDAMENTO:

Esta teora est basada en la hiptesis que presume que la misma fueza que produce el fenmeno de condensacin tambin produce la adsorcin multimolecular lo que conduce a la ecuacin de una lnea recta asumiendo que todas las capas de agua, excepto la primera son adsorvidas con la misma fuerza. El fenmeno de adsorcin refleja la capacidad hidroflica de un substrto adsorvente. La adsorcin se produce mientras existe una gradioente de presin de vapor ebntre entre el adsorvente y las soluciones saturadas. Al equilibrio el nmero de molculas evaporadas de la superficie es igual al nmerro de molculas condensadas.

Ecuacin de B.E.T.

Aw = 1 + Aw c - 1

M(1 - Aw) M1 c M1c

Aw = Humedad relativa de cada desecador

M1 = Valor de la coberturra monomolecular cuando los sitios hidroflicos estn cubiertos por u

una molcula de agua.

c = Constante energtica , relacionada al calor de adsorcibn de la primera capa de agua.

H = Humedad en base seca al equilibriio (Corregido)

MATERIALES Y METODOS:

3.1 Materiales:

* Alimentos

* Desecadores con solucin saturada

* Placas petrri pequeas

* Cmaras con temperatura regulable.

Tabla 1

SOLUCIONES SATURADAS HUMEDAD RELATIVA

37C 25C

Acido Sulfrico 0.0 0.0

Cloruro de Litio 11.0 11.0

Acetato de Potasio 20.4 23.0

Cloruro de Magnesio 32.0 33.0

Bicromato de Sodio 50.3 50.0

Nitriito de Sodio 62.4 64.0

Clorato de Potasio 84.0 87.0

Nitrato de Potasio 93.0 93.0

Agua 100.0 100.0

3.2. Mtodo:

Pesar exactamente 2 grs de muestra en cada placa, colocarrlas en los desecadores y aplicar vaco. Luego los desecadores son puestos en cmaras a temperaturas constante de 37 25C.

3.3. Clculos:

Determiinar la humedad de equilibrio (m.) Se determina conociendo la humedad inicial en base seca, la cantidad de agua perdida o ganada durante las 48 horas, este valor se le divide entre la cantidad de slidos totales.

RESULTADOS Y DISCUSION:

Cada estudiante presentar un informe con los datos y clculos obtenidos. Los datos experimentales de cada prueba servirn para llenar los cuadros 1, 2 y 3.

Graficar el contenido de humedad Vs. Actividad de agua. De la curva obtenida, encontrar la humedad de equilibrio (M1) para las siguiientes actividades de agua: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.6 (A`w).

Para cada valor obtenido, determinar la siguiente funcin:

A`w

M (1 - A`w)

Donde:

M1 = Humedad de equilibrio correspondientea una Actividad de agua

A`w = Actiividad de agua

Graficar estos valores en funcin de la actividad de agua. Analizar los grficos obtenidos e interpretarlos , encontrrando la pendiente e interseccin de la recta y el valor de la cobertura monomolecular.

BIBLIOGRAFIA:

1) Estudio de la relacin de humedad, actividad de agua en algunos alimentos. Anales Cientficos. Vol. V N 3, 4 Lima - Per Pg. 191 - 205

2) La determinacin de la cobertura monomolecularr, como un mtodo para evaluar calidad de semilla de algodn.

Tesis: UNA - Per. Oviedo, 1969.

CUADRO N 1

DATOS PARA ISOTERMAS DE ADSORCIN

N DE PLACAPESO DE PLACA (gr)PESO DE PLACA + 2g (PI)SOLUCION SATURADAH.R. %AWPESO DE PLACA + MUESTRA (DESPUS DE 48 hrs) (PF)

113.5215.52H2SO40.000.0014.9

216.8418.84Cl Li11.000.1118.24

322.4624.46R (CH3 COO)23.000.2323.97

412.8514.85CL2Mg33.000.3314.42

516.5518.55Na2Cr O250.000.518.42

623.8425.84Na N O264.000.6425.70

714.7516.75R Cr O287.000.8717.12

813.8015.80R N O393.000.9316.3

920.6822.68H2O100.001.0023.20

Muestra: Papa 2gramos Humedad: 75.6%

AGUA ADSORVIDA (PF - PI) grs.AGUA TOTAL = (agua inicial + agua adsorvida) grs.AWM = agua total m.s.Aw

M(1 Aw)

CUADRO N 2

CUADRO N 3

DESPUS AJUSTAR LA RECTA

A WAWM corregido

M(1- AW)

AWHo Eq gH2O/g sAW/Ho(1-Aw)

0.110.0232235.322

0.230.050115.9609

0.330.1104084.461

0.50.10679.372

0.640.12906810.76

0.750.14895920.139

0.870.23487528.493

0.90.33900926.547

0.990.46653212.2

g H2O/g s.s.Aw

0,02120,115

0,03830,234

0,05530,329

0,06820,443

0,07650,536

0,10290,654

0,1340,765

0,1750,848

PRACTICA N 2 ACTIVIDAD DE AGUA I. Generalidades:El agua es el componente indispensable para las reacciones qumicas y enzimticas. Se encuentra asociada con diferente intensidad a los constituyentes no acuosos del alimento. Habitualmente el agua que se encuentra asociada con mayor intensidad es aquella que no interviene en las reacciones degradativas del alimento.El parmetro de actividad de agua (aw) es definido como la tasa de presin de vapor de agua para un material a la presin de vapor de agua pura a la misma temperatura:

a w = p/poDonde: p = presin de vapor del agua ejercida por un alimento, y

po = presin de vapor saturado a la misma temperatura.

Este concepto est relacionado con la humedad relativa en equilibrio (ERH), en que el ERH = 100 x aw. Sin embargo, mientras que la aw es una propiedad intrnseca del alimento, el ERH es una propiedad de la atmsfera en equilibrio con el alimento.En la industria de alimentos es importante determinar la cantidad de agua disponible o actividad de agua, la que conjuntamente con el control del pH, concentracin de oxgeno, movilidad de agua y soluto presente van a correlacionar con la velocidad de muchas reacciones degradativas.La actividad de agua ( a w ) es un indicador de la alterabilidad de los alimentos pues se relaciona con la velocidad de muchas reacciones de degradacin, es una medida de la mayor o menor disponibilidad de agua en los alimentos. Existen varios mtodos para determinar la actividad de agua, siendo el ms usado el de Landrock y Proctor que consisten en la interpolacin grfica del contenido de la humedad con la actividad de agua a temperatura constante. La grfica se conoce como Isoterma de sorcin y es til en los procesos de concentracin y deshidratacin y en la evaluacin de la estabilidad de muchos alimentos.II. Objetivo: Determinar la aw de un alimento III. Materiales y Mtodos:

3.1 Materiales:

- Placas petri o placas conway

- Estufa a 25C

- Recipiente de aluminio de 3 cm de dimetro

- Esptulas o baguetas

- Pipetas

- Luna de reloj pequeas

Reactivos:

Solucin saturada A que tenga a w mayor de 0,94

Solucin saturada B que tenga a w menor de 0,94- Muestras: galleta, harina, embutido, pasta de tomate u otro alimento3.2 Mtodos:

En la presente prctica se aplicar el mtodo Conway que es una adaptacin simple del mtodo grfico y consistente en relacionar el aumento o prdida de humedad durante un tiempo determinado a temperatura constante ante la presencia de dos sustancias conocidas.IV. Procedimiento:

- Pesar 1 g de muestra triturada y colocarla en el recipiente de aluminio (papel de aluminio) previamente tarado.

- El recipiente de aluminio que contiene la muestra colocarlos en una luna de reloj pequea.

- Colocar la luna de reloj pequea con su contenido en el centro de una placa petri previamente saturada con una de las soluciones (A o B) aproximadamente con 5 ml .- Tapar inmediatamente en forma hermtica .- Llevar a estufa a 25C por 2 horas 0,5 hrs

- Transcurrido el tiempo sealado retirar las placas de la estufa, enfriar y pesar rpidamente los recipientes de papel de aluminio con su contenido.

- Anotar las diferencias de peso y realizar los clculos para determinar la a w de la muestra utilizando la siguiente frmula:

bx - ay

a w = ---------- x - y

Donde :a w = Actividad de agua de la muestra

a = actividad de agua de la solucin A

b = actividad de agua de la solucin B

Peso final - peso inicial

x = -------------------------------- x 100 (usando solucin saturada A )

Peso de muestra

Peso final peso inicial

y = -------------------------------- x 100 (usando solucin saturada B)

Peso de muestra

Cuestionario

1. Calcular la a w de la muestra y comparar sus datos con la bibliografa2. Defina actividad de agua e indique cul es la importancia de su determinacin.

3. Que reacciones pueden desarrollarse en el alimento evaluado a valores mayores y menores de su a w.TABLA IACTIVIDAD DE AGUA DE LAS DIFERENTES SOLUCIONES SATURADASSOLUCIONES SATURADASAW

37 C25 C

Acido Sulfrico0,00,0

Cloruro de Litio0,110,11

Acetato de Potasio0,2040,23

Cloruro de Magnesio. 6H200,320,33

Bicromato de Sodio0,5030,50

Nitrito de Sodio0,6240,64

Nitrato de Sodio-------0,737

Cloruro de Sodio-------0,752

Bromuro de Potasio-------0,807

Cloruro de Potasio-------0,842

Cromato de Potasio0,840,87

Nitrato de Potasio0,930,924

Bicromato de Potasio-------0,980

Agua1,001,00

CMMD

2013