Determinación experimental y modelización de las isotermas de sorción de hígado de cerdo

Abstract

[ES] Las isotermas de sorción son necesarias en procesos de secado y almacenamiento de alimentos ya que nos permiten conocer la relación en el equilibrio entre actividad de agua y humedad del producto. No existen datos bibliográficos sobre las isotermas de hígado de cerdo, por lo que el objetivo de este trabajo consistió en determinar experimentalmente las isotermas de sorción y abordar el análisis matemático del mismo. Las isotermas se determinaron a diferentes temperaturas (0, 10, 30 y 50 ºC) mediante la deshidratación parcial del hígado de cerdo, la medida de su actividad de agua utilizando un higrómetro eléctrico (Novasina) y el cálculo de su contenido en humedad en estufa a 105ºC hasta peso constante. Posteriormente, las isotermas se modelizaron con los modelos de GAB, Henderson, Oswin, Halsey y Ratti y se calculó el calor isostérico de sorción utilizando diferentes métodos. Se observó una marcada influencia de la temperatura en la isoterma de hígado de cerdo, que se obtuvieron para contenidos de humedad comprendidas entre 0,026-0.364 kg agua/kg materia seca y actividades de agua entre 0,103 y 0,999. El modelo teórico de GAB proporcionó una adecuada descripción de las isotermas y de la influencia de la temperatura proporcionando una elevada varianza explicada (96,5%) y distribución de los residuos aleatoria. El modelo de Henderson presentó una varianza explicada inferior al modelo de GAB (89,1%) pero utilizando 3 parámetros de ajuste frente a los 5 de GAB. Por otro lado, el cálculo del calor isostérico de sorción obtenido por los diferentes métodos fue similar.

[EN] Sorption isotherms are necessary in food drying and storage processes that allow us to know the relationship in the balance between water activity and product moisture. There are no bibliographic data on pig liver isotherms, so the objective of this work is to experimentally determine the sorption isotherms and address the mathematical analysis of it. Isotherms are determined at different temperatures (0, 10, 30 and 50 ° C) by partial dehydration of the pig liver, the measurement of its water activity using an electric hygrometer (Novasina) and the calculation of its moisture content in an oven at 105 ° C to constant weight. Subsequently, the isotherms are modeled with the models of GAB, Henderson, Oswin, Halsey and Ratti and the isostatic heat of sorption is calculated using different methods. A marked influence of temperature on the pig liver isotherm was found, which were obtained for moisture contents between 0.026-0.364 kg water / kg dry matter and water activities between 0.103 and 0.999. The theoretical model of GAB provided an adequate description of the isotherms and the influence of the temperature provided a high explained variance (96.5%) and distribution of random residues. The Henderson model presented an explained variance lower than the GAB model (89.1%) but using 3 adjustment parameters compared to the 5 of GAB. On the other hand, the calculation of the isostatic heat of sorption obtained by the different methods was similar.