ÁREA TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONALES DE LOS ALIMENTOS - 2015 TEMA 1: ACTIVIDAD DE AGUA, ISOTERMAS DE ADSORCIÓN GUÍA DE PROBLEMAS N° 1 1) Calcule la actividad de agua de una solución de glucosa en agua 25 % (w/w), asumiendo comportamiento ideal. ¿Cuál sería el efecto del tamaño de soluto sobre el resultado, para una relación glucosa/agua de 6? ¿Qué conclusión se puede sacar, asumiendo que el aw observado es= 0.960? 2) Considere un polvo recientemente obtenido por “spray drying” de un alimento líquido. A temperatura ambiente se observa una actividad de agua de 0.3. ¿Cómo se alterará aw si se aplican los siguientes cambios: (a) Aumento de la temperatura a 80ºC. (b) Mantener a 80°C durante algunos días en aire completamente seco, luego enfriar nuevamente a temperatura ambiente. (c) Luego poner el polvo en aire húmedo a temperatura ambiente hasta obtener peso constante (de ahí, el mismo contenido de agua) que al principio. (d) Guardar este polvo en un contenedor cerrado en la temperatura ambiente durante un mes. Utilizar las figuras de arriba para justificar las respuestas. 3) Supongamos que se hace una masa de1kg de harina de trigo, 600g de agua y15 g de sal. La harina contiene14% de agua y 65% de almidón. Supongamos que la masa puede ser considerada como un sistema de dos fases: (a) que contiene almidón y parte del agua y (b) los componentes restantes, en el que el gluten se ocupará de la mayor parte de la materia seca. ¿Cómo se puede establecer el contenido de agua de las dos fases? Utilice la figura 8.4 para el análisis 4) Se obtuvieron las isotermas de adsorción y desorción de uvas a 30°C mediante el uso de soluciones saturadas de sal con diferentes valores de humedad relativa. Los datos se dan en la Tabla E.5.5.1. (a) Graficando curvas de contenido de humedad de equilibrio para los procesos de adsorción y desorción. ¿Cuál es el tipo de isoterma de sorción? ¿Se observa histéresis para las rodajas? (b) se analizaron diferentes modelos de isotermas para graficar los datos experimentales por regresión no lineal se encontró una regresión y un coeficiente de determinación bastante alto entre el grupo experimental de datos y los valores obtenidos por el modelo Halsey modificado por Iglesias y Chirife (1976). Del análisis de regresión no lineal, se determinaron los valores tanto de C como de n para el modelo Halsey. Si el valor estimado de n es de 1,31, entonces ¿cuál es el valor de la constante C? (c) Si 200g de uvas en rodajas con contenido de humedad de 77% (w/w, base húmeda) se secan mediante el uso circulación de aire con una humedad relativa de 40%, ¿cuál será el peso final de las uvas? 5) Un sandwich se prepara usando 60g de queso y 110g de pan, posteriormente es colocado en un recipiente sellado. El contenido inicial de humedad del queso y el pan son 47% (wb) y 42% (wb), respectivamente. Los datos de sorción dados están disponibles en la Tabla E.5.6.1. (a) Calcular el contenido de humedad de equilibrio del sandwich. (b) Dibuje las isotermas de adsorción de queso, pan, y sandwich (isoterma compuesta). 6) La Tabla P.5.2.1 muestra los datos de contenido de humedad de equilibrio de pimientos para la adsorción a 30°C. (a) Dibuje la isoterma de sorción para los pimientos. (b) Se exploraron diferentes modelos de isotermas para graficar los datos experimentales por regresión no lineal y se encontraron altos valores de coeficiente de determinación entre los datos experimentales y los valores obtenidos por el modelo Halsey modificado por Iglesias y Chirife (1976). A partir del análisis de regresión no lineal, tanto los valores de C como de n se determinaron para el modelo de Halsey. Si el valor estimado de n es 1,2, entonces ¿cuál es el valor de la constante C? 7) La isoterma de sorción de un pastel fue hecha a 40°C utilizando soluciones salinas saturadas. Los datos de contenido de humedad en equilibrio, se dan en la Tabla P.5.3.1. (a) Grafique la isoterma de adsorción de la torta. (b) Si su propósito es obtener torta que tenga un 18% de humedad en base seca, ¿cuál deberá ser la humedad relativa del aire durante el secado?