Evaluación de las isotermas de sorción de granos y harina de kiwicha (Amaranthus caudatus)

  • David Choque-Quispe Universidad Nacional José María Arguedas, C.P. Ingeniería Agroindustrial, Andahuaylas, Apurímac, Perú,
  • Carlos A. Ligarda-Samanez Universidad Nacional José María Arguedas, C.P. Ingeniería Agroindustrial, Andahuaylas, Apurímac, Perú,
  • Betsy S. Ramos-Pacheco Universidad Nacional José María Arguedas, C.P. Ingeniería Agroindustrial, Andahuaylas, Apurímac, Perú,
  • Fredy Taipe-Pardo Universidad Nacional José María Arguedas, C.P. Ingeniería Agroindustrial, Andahuaylas, Apurímac, Perú,
  • Diego E. Peralta-Guevara Universidad Nacional José María Arguedas, C.P. Ingeniería Agroindustrial, Andahuaylas, Apurímac, Perú,
  • Aydeé M. Solano Reynoso Universidad Tecnológica de los Andes, Andahuaylas, Apurímac, Perú

Resumen

El objetivo principal fue evaluar las isotermas de sorción de granos y harina de kiwicha (Amaranthus
caudatus) de las variedades Oscar Blanco, Noel Vietmeyer y CICA, se utilizó el método estático
gravimétrico para intervalos de humedad relativa de 10 a 90% a temperaturas de 18, 20, 25 y 30 °C. Se
estudiaron 11 modelos matemáticos y se modelaron a datos experimentales a través de RNL tomando
como criterio de convergencia el coeficiente de correlación R2 y el error medio relativo %E, así el modelo
de Adam y Shove presentó mejor ajuste para los granos de kiwicha, mientras que para la harina fue el
modelo de Peleg. Asimismo, se observó que la temperatura de almacenamiento influye significativamente
(p-value<0,05) en la humedad de equilibrio (Xe) de los granos y harina de kiwicha. El calor isostérico de
adsorción oscila entre 6,340 a 0,235 KJ/g para humedades de 0,06 a 0,15 g de agua/g m.s. para los
granos de la variedad Oscar Blanco, para la variedad Noel Vietmeyer oscila entre 2,556 a 0,518 KJ/g
para humedades de 0,04 a 0,12 g de agua/g m.s., y para el grano CICA de 4,645 a 0,176 KJ/g para
humedades de 0,06 a 0,14 g de agua/g m.s, en tanto que para la harina de la variedad Oscar Blanco se
encuentra entre 32,028 a 1,99 KJ/g para humedades de 0,05 a 0,12 g de agua/g m.s., y para la variedad
Noel Vietmeyer de 26,992 a 0,648 KJ/g para humedades de 0,06 a 0,20 g de agua/g m.s.

Palabras clave: Kiwicha, Adsorción, humedad de equilibrio (Xe), calor isostérico

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Citas

[1] Higinio, R. Elaboración de una mezcla
instantánea de arroz (Oryza sativa), cañihua
(Chenopodium pallidicaule Aellen) y kiwicha
(Amaranthus caudatus) por el método de
cocción extrusión. Tesis de grado) Lima, Perú:
UNAC; 2011.
[2] Chipana, M.; Stuva, C. kiwicha producto de
exportación en el Perú. Articulo ministerio de
la producción, Perú; 2005.
[3] Huamán, N. Predicción de la actividad de agua
utilizando el modelo matemático de G.A.B. en
el proceso de deshidratación osmótica del
capulí (Phisalis peruviana) (Tesis de maestría)
Lima, Perú: UNALM; 2001.
[4] Moreira, R., Chenlo, F., Torres, M.D., Vallejo,
N. Thermodynamic analysis of experimental
sorption isotherms of loquat and quince fruits.
J Food Eng. 2008; 88:514-521.
[5] Brennan, J. G. Manual del Procesado de los
alimentos. Edit. ACRIBIA. España; 2008.
[6] Orrego, A. C. Procesamiento de alimentos,
1era edición, Edit. Manizales, Colombia; 2003.
[7] Li, Y., Wang, X., Jiang, P., Li, X. Sorption
equilibrium moisture and isosteric heat of
adsorption of Chinese dried wheat noodles.
Journal of Stored Products Research. 2016;
67: 19–27.
[8] Raji AO, Ojediran JO. Moisture sorption
isotherms of two varieties of millet. Food
Bioprod Process. 2011; 89(3):178-184.
[9] Fellows, P. Food Processing Technology -
Principles and Practice. 2da edición. Edit. TJ
International. England; 2000.
[10] Blahovec, J., Yanniotis, S. Modified
classification of sorption isotherms. J Food
Eng. 2009; 91(1):72-77.
[11] Yan, Z., Sousa-Gallagher, M., Oliveira, F.
Sorption isotherms and moisture sorption
hysteresis of intermediate moisture content
banana. J Food Eng. 2008; 86(3):342-348
[12] Tolaba, M.P., Peltzer, M., Enríquez, N., Pollio,
M.L. Grain sorption equilibria of quinoa grains.
J Food Eng. 2004; 61(3):365-371.
[13] Lamharrar, A.; Idlimam, A.; Ethmare Kane,
C. S.; Jamali, A.; Abdenouri, N.; Kouhila, M.
Sorption isotherms and drying characteristics
of Artemisia arborescens Leaves. Journal of
Agronomy. 2007; 6:488-498.
[14] Tsami, E., Maroulis, Z., Marinos, K.D.,
Saravacos, G. Heat of Sorption of Water in
Dried Fruits. International Journal of Food
Science and technology. 1990; 25(3):141-145.
[15] Labuza, T. P., Kaanane A., Chen J. Effect of
temperature on the moisture sorption isotherm
and water activity shift of two dehydrated food.
Journal Food Science. 1985; 50(2):385-391.
[16] Soleimani, M., Tabil, L., Shahedi, M., Emani,
S. Sorption isotherm of hibrid seed corn. The
Canadian society for engineering in agricultural,
food, environmental, and biological systems
CSBE. 2006.
[17] Toloaba, M. P., Peltzer, M., Enriquez, N., Pollio,
M. L. Grain Sorption Equilibrium of Quinoa
Grains. Journal of Food Engineering. 2004;
61(3):365-371.
[18] Heldman, D., Lund D. Handbook of Food
Engineering. 2da edic. Editorial. CRC Press.
Florida – EE. UU.; 2007.
[19] Shafiur, R. Manual de Conservación de los
Alimentos. Editorial ACRIBIA – España; 2003.
[20] Viades, T. Adsorción de agua en alimentos.
Isoterma de adsorción de Guggenheim,
Anderson y de Boer (GAB). Seminario de
Investigación: Fenómenos de Superficie,
Postgrado en Ciencias Químicas, UNAM
México; 2008.
[21] Chasquibol, S., Delmas, R., Rivera, C.,
Lengua, C., Aguirre, M. Bazán, G., Becerra, V.,
Bautista, C. Contribución a la normalización
de productos tradicionales andinos: Maca,
Kiwicha, Cañihua, Mashua. (Tesis de grado),
Lima, Perú: UNMSM; 1999.
[22] Choque D.; Llalla C.; Solano A.M.; Ligarda C.A.
Modelamiento matemático de las isotermas de
adsorción de la quinua (Chenopodium quinoa)
variedad blanco de Junín (Tesis de grado),
Cusco, Perú: UNSAAC; 2010.
[23] Choque D. Evaluación de las isotermas
de adsorción del maíz morado. (Tesis de
maestría), Cusco, Perú: UNSAAC; 2009.
[24] Brett, B., Figueroa, M., Sandoval, A.J.,
Barreiro, J.A., Müller, A.J. Moisture Sorption
Characteristics of Starchy Products: Oat Flour
and Rice Flour. Food Biophys. 2009; 4(3):151-
157.
[25] Alvarado, J.; Aguilera, J.M. Métodos para
Medir las Propiedades Físicas en la Industria
de los Alimentos, Editorial Acribia, S.A.; 2001.
[26] Bell, L. N., Labuza, T. P. Moisture Sorption.
Practical aspects of isotherm measurement
and use. 2nd Edition. Ed. AACC; 2000.
[27] García, L.; Kobylansky, J.; Pilosof, A. Modelling
water sorption in okara soy milk. Drying
Technology. 2000; 18(9): 2091–2103.
[28] Prieto, F., Gordillo, A., Prieto, J., Gómez, C.,
Román, A. Evaluación de las isotermas de
sorción en cereales para desayuno. Sociedad
Mexicana de Ciencia y Tecnología de
Superficies y Materiales; 2006.
[29] Zug, J. Fisicoquímica Especial. Isoterma de
Sorción de tres etapas y modelos de sorción
restringida. Fac. Ing. UBA. Argentina; 2002.
[30] Chen, C. Obtaining the isosteric sorption heat
directly by sorption isotherm equations. Journal
of Food Engineering. 2006; 74(2):178–185.
[31] Resende, O., Correa, C. P., Gonell, L. D.,
Ribeiro, M. D. Isotermas e Calor Isostérico
de Sorção do Feijão. Food Science and
Technology. 2006; 26(3):626-631.
[32] Gabas, A.L. Secagem de uva Itália em leito
fixo. (Tese de mestrado); São Paulo, Brasil:
Faculdade de Engenharia de Alimentos-
UNICAMP; 1998.
[33] Van Den Berg, C., Bruin, S. Water activity
and its estimation in food systemas. In L.B.
Rockland. F., Steward (Eds.). Water Activity:
Influence on Food Quality. Academic Press,
New York; 1981.
[34] Kaya, S., Kahyaoglu, T. Thermodynamic
properties and sorption equilibrium of pestil
(grape leather). J Food Eng. 2005; 71: 200-
207.
[35] Raji AO, Ojediran JO. Isotermas de sorción de
humedad de dos variedades de mijo. Proceso
de Bioprod de Alimentos. 2011; 89(3):178-184.
[36] Blahovec J, Yanniotis S. Clasificación
modificada de las isotermas de sorción. J
Food Eng. 2009; 91(1):72-77.
[37] Oswin CR. La cinética de la vida del paquete III.
Isoterma. J Soc Chem Ind. 1946; 65(12):419-
421.
[38] Sopade, P. A., Ajisegiri, E. S. Moisture sorption
study on Nigerian foods: maize and sorghum.
Journal of Food Process Engineering. 1994;
17(1):33-56.
[39] Galvez, A., Aravena, E., Mondaca, R.
Isotermas de adsorción en harina de maíz
(Zea mays L.). Food Science and Technology.
2006; 26(4):821-827.
[40] Chirife, J., Iglesias, H. A. Equations for fitting
water sorption isotherm of foods: Part I: a
review. Journal of Food Technology. 1978;
13:159-174.
[41] Andrade, R.R., Lemus, R.M., Pérez, C.E.
Models of sorption isotherms for food: uses
and limitations. Vitae. 2011; 18(3):325-334.
[42] Chung, D.S., Lee, CH. Adsorption and
desorption of water vapor by cereal grain and
their products. Part II: Development of the
general isotherm equation. Transaction of the
ASAE. 1985; 10:552-555.
[43] Torrealba, M.A. Determination of green/unripe
plantain pre-cooked flour humidity sortion
isoyherms (Musa paradisiaca L.). Revista
AGROLLANIA. 2007; 4:9-22
[44] Pumacahua-Ramos, A., Limaylla-Guerrero,
K.M., Telis-Romero, J., Lopes J.F. Water
adsorption isotherms and isosteric heat of
quinoa starch. Biotecnología en el Sector
Agropecuario y Agroindustrial. 2017; 15(1):95-
104.
[45] Tsami, E. Heat of sorption of water in dried
fruits. International Journal of Food Science
and Technology. 1991 25(3):350–359
[46] Polachini, T.C., Betiol, L.F.L., Lopes-Filho, J.F.,
Telis-Romero, J. Water adsorption isotherms
and thermodynamic properties of cassava
bagasse. Thermochimica Acta. 2016; 632:79-
85.
[47] Zapata, J.E., Quintero, O.A., Porras, L.D.
Isotermas de sorción para avena (Avena
sativa) en grano. Rev. Agron. 2015; 23(1):82-
92.
[48] Samapundo, S., Devliegher, F., De Meule-
NAer, B., Atakwase, A., Lamboni, Y., Debevere,
J.M. Sortion isotherms and isosteric heats of
sorption of whole yellow dent corn. J Food
Eng. 2007; 76:168-175.
[49] Al-Muhtaseb, A.H. McMinn, W., Magge, T.R.A.
Water sorption isotherm of starch powders Part
1: Mathematical description of experimental
data. J Food Eng. 2004; 61:297-307.
[50] Arthur, E., Tuller, M., Moldrup, P., De Jongel
L.W. Evaluation of theoretical and empirical
water vapor sorption isotherm models for soils,
Water Resour. Res. 2016; 52:190–205.
Publicado
2019-01-17
Sección
Artículos