Estudio del Fenómeno de adsorción del mucílago liofilizado de la semilla de chia

Abstract

El objetivo de este trabajo fue estudiar el fenómeno de adsorción en el mucílago liofilizado de la semilla de chía a partir de la construcción de las isotermas, estableciendo los diferentes parámetros matemáticos de ajuste, el contenido de humedad en el equilibrio, el contenido de humedad en la monocapa y la actividad acuosa con base a seis modelos de aplicación: dos modelos teóricos, B.E.T. y G.A.B., dos modelos semi-empiricos, Lewicki (dos parámetros) y Halsey y por último dos modelos empíricos, Oswin y Henderson.

El primer paso fue la extracción del mucilago mediante un proceso fisicoquímico, en seguida la muestra se deshidrato utilizando un liofilizador. Las isotermas de adsorción a 25°C, 35°C y 40°C se determinaron mediante el método gravimétrico de celdas en equilibrio las cuales contenían soluciones salinas saturadas. La actividad acuosa se midió con un medidor Aqualab con compensación de temperatura y el contenido de humedad en el equilibrio se determinó por diferencia de peso después de secarlo al vacío.

Posteriormente, los resultados experimentales se ajustaron utilizando los seis modelos descritos, en donde el de G.A.B. se desarrolla como el modelo optimo en los datos obtenidos. La relevancia de este recae principalmente en las variables intrínsecas que proporciona, como el valor de la monocapa (M0), ya que indica la cantidad de agua que se adsorbe fuertemente en sitios específicos y se considera como el valor optimo en el que un alimento es más estable. La constante de Guggenheim (CG) y el parámetro matemático de corrección para las propiedades de las moléculas en la multicapa con respecto al agua (K) representan adecuadamente los datos experimentales en un rango de actividad acuosa de 0 a 0.95 para la mayoría de los alimentos de interés práctico. Los valores encontrados a partir de este modelo teórico para el contenido de humedad en la monocapa (M0) son 7.929, 5.326 y 4.048 kgH2O /100Kg s.s., para la actividad acuosa (aw) de 0.355, 0.298 y 0.278, para la constante de Guggenheim (CG) 4.965, 6.164 y 6.526 y para el parámetro matemático (K) son 0.872, 0.963 y 1.010 a 25°C, 35°C y 40°C, respectivamente. Las isotermas de adsorción corresponden a una clasificación sigmoidal de tipo II característica de solidos no porosos.

Finalmente, se determinó el area específica de adsorción (S0). Los valores obtenidos fueron 277.517, 186.437 y 141.692 S0 m2/g a 25°C, 35°C y 40°C, respectivamente. La disminución revela que las energías de unión asociadas con la adsorción en la monocapa y multicapa disminuyeron al aumentar la temperatura. El radio de los poros (rp) en el mucílago liofilizado de la semilla de chía se clasificó en microporos y mesoporos de acuerdo a la IUPAC.