Isotermas de sorción de agua de harina de quinua: Análisis termodinámico

Abstract

La presente investigación tuvo por objetivo evaluar el comportamiento de isotermas de adsorción de agua y sus propiedades termodinámicas en harina de quinua de la variedad INIA–415 Pasankalla en dos tamaños de partícula a diferentes temperaturas (20, 30 y 40 ºC) y actividad de agua (0.1 – 0.9), así como la evaluación de color, actividad de agua, y grupos funcionales. Las isotermas de sorción fueron construidas por el método de punto de rocío mediante un analizador de sorción de vapor (VSA). Los datos del contenido de humedad en equilibrio fueron ajustados a 10 modelos matemáticos. El color fue determinado mediante un colorímetro en el espacio de color L, a y b. La actividad de agua se determinó por el método de punto de rocío mediante un Pre Aqualab. Los grupos funcionales fueron hallados mediante el espectroscopio infrarrojo de transformada de Fourier (FTIR). Las isotermas de adsorción fueron clasificados tipo II por mostrar una forma sigmoidal. El análisis de color mostró una mayor coloración rojiza (5.03 en a*) en harina gruesa (# 60) y una tonalidad amarillenta (13.27 en b*) en harina más fina (# 200). La actividad de agua encontrada fue 0.361 y 0.333 en harina gruesa y fina respectivamente. EL modelo modificado de Smith fue el que mejor se ajustó al comportamiento de adsorción de harina de quinua gruesa (MRE% 1.63) y fina (MRE% 1.76). El análisis termodinámico que los valores de calor isostérico (Qs) de harina gruesa (12711.96 kJ/kg) y fina (8586.34 kJ/kg) disminuyeron a valores cercarnos al calor latente de vaporización de agua (2400 kJ/kg), así mismo, los valores de la entropía (ΔS) decrecieron con el incremento de la humedad; la energía libre de Gibbs (ΔG) mostró una disminución de sus valores con el incremento del contenido de humedad y temperatura. La teoría de compensación entalpía-entropía fue confirmada en ambos tamaños de harina de quinua, por la fuerte correlación entre la entalpía y entropía, así como, la diferencia encontrada entre TB y Thm; se determinó que el proceso de adsorción fue un proceso ordenado (controlado por la entalpía). El análisis espectroscópico infrarrojo mostró mostro la presencia de almidón, ácidos carboxílicos y proteínas, ya que se encontraron picos entre los rangos 2800-2900 cm⁻¹, 1750-1730 cm⁻¹, 1630-1540 cm⁻¹ y 1220-1270 cm⁻¹ en ambos tamaños de harina de quinua.