Modelado de la cinética de secado del mesocarpio y de las isotermas de adsorción de la harina de la calabaza (Cucurbita pepo L.) sometida a diferentes pretratamientos
No Thumbnail Available
Files
Date
2025-02
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Alimentos
Abstract
Cucurbits are fruits rich in bioactive compounds; however, their consumption is mainly limited to fresh forms. This study analyzed the drying kinetics of winter squash (Cucurbita pepo L.) mesocarp subjected to precooking with boiling water, steam, and microwaves, and the analysis of the adsorption isotherms of the flour obtained from the different pretreatments. A decrease of more than 80 percent of the initial moisture of the samples was observed. The determination of the drying rate showed that the combination of microwave and convective drying at 65 Celsius degrees for eight hours was the ideal treatment to obtain a critical moisture of 2.68 kg water per kg dry solids and an equilibrium moisture of 0.04 kg water per kg dry solids. The water loss rate was adjusted to six main mathematical models, with the Modified Page model providing the best fit. When determining the effective diffusivity coefficient of water, it was found that the pretreatments reduce the activation energy. Therefore, it is concluded that these previous stages accelerate the drying process. The shelf life of the flours was examined through the construction of sorption isotherms. These presented type II sigmoid curves due to their macroscopic surface structure and hydrophobic nature. Regarding the fit performed with the BET and GAB models, it was confirmed that the adhesion of water molecules is stronger in the monolayer. The correlation coefficient allowed the establishment of the BET model as the best approximation.
Description
Las Cucurbitáceas son frutas altamente ricas en compuestos bioactivos; sin embargo, su consumo se encuentra limitado al fresco. Este estudió analizó la cinética de secado del mesocarpio de la calabaza de invierno (Cucurbita pepo L.) sometido a precocción con agua hirviendo, vapor y microondas, y el análisis de las isotermas de adsorción de la harina obtenida. Se observó una disminución de más del 80 por ciento de la humedad inicial en las muestras. La determinación de la velocidad de secado demostró que la combinación de microondas y secado convectivo a 65 grados Celsius por ocho horas fue el tratamiento ideal para obtener una humedad crítica de 2,68 kg agua por kg sólido seco y una humedad de equilibrio de 0,04 kg agua por kg sólido seco. La tasa de pérdida de agua se ajustó a seis modelos matemáticos principales, obteniendo que el modelo de Page Modificado fue el de mejor aproximación. Al determinar el coeficiente de difusividad efectivo del agua, se comprobó que los pretratamientos reducen la energía de activación, acelerando el proceso de secado. Se examinó la vida útil de las harinas a través de la construcción de isotermas de sorción. Éstas presentaron curvas sigmoideas de tipo II, por su estructura superficial macroscópica y carácter hidrófobo. En cuanto al ajuste realizado con los modelos de BET y GAB, se corroboró que la adhesión de moléculas de agua es más fuerte en la monocapa. El coeficiente de correlación estableció al modelo de BET como el de mejor aproximación.
Keywords
INDUSTRIA ALIMENTARIA, MODELADO MATEMÁTICO, CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS, SECADO DE ALIMENTOS, CINÉTICA DE SECADO, ISOTERMAS DE ADSORCIÓN, HARINAS NO CONVENCIONALES, CALABAZA