|
Categoría: Poroto
| Postcosecha |
|
|
|
 Humedad de Equilibrio en Porotos (Phaseolus
vulgaris L.)
|
 |
1M. E. De Simone
(1) Ing. Agr. M.Sc. – Equipo de
Legumbres Secas – Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
– Casilla de Correos 228 – 4400 Salta – Argentina – E mail: mdesimone@correo.inta.gov.ar
 Resumen
El objetivo de este trabajo fue medir la humedad
de equilibrio en porotos de tipo comercial negro opaco pequeño y
blanco largo o alubia y comparar los resultados experimentales, con
lo predicho por las ecuaciones de Henderson y Chung. Se utilizaron
recipientes herméticos de vidrio que contenían agua destilada y
sales de acetato de potasio, nitrito de sodio y cloruro de sodio en
solución saturada con precipitado de cristales. Por encima de esta
se ubicó una malla de tejido plástico a fin de que soportase 150 g
de granos de poroto. De esta forma los granos sólo estuvieron en
contacto con el aire contenido dentro del recipiente que alcanzaría
una HR de equilibrio, mientras el recipiente estuviese cerrado, de
22,4%, 64,3% Y 75,5% para acetato de potasio, nitrito de sodio y
cloruro de sodio respectivamente. Semanalmente se retiraron muestras
para determinar el contenido de humedad de los granos. Los valores
estimados con las ecuaciones de Henderson y Chung no coinciden con
los resultados experimentales obtenidos.
Palabras clave: poroto, humedad de
equilibrio, sorción
DRY BEAN EQUILlBRIUM MOISTURE
CONTENT
SUMMARY
Balance moisture on commercial small black and
alubia beans was tested to compare with Henderson's and Chung
equation. Air-tight glass containers with distilled water were used
along with potassium acetate, sodium nitrite and sodium chloride up
to saturation. A plastic mesh was set up above the solution to
support 150 g of bean grains. These were only in contact with the
surrounding atmosphere which would reach a balance moisture while
the container was kept closed. Values were 22,4% for potassium
acetate, 64,3% for sodium nitrite and 75,5% for sodium chloride.
Grain moisture was tested weekly. Values estimated by Henderson's
and Chung equation not agree with experiment results.
Key words: bean, balance moisture,
absorption
Introducción
En el año 1997 la producción de porotos secos
en el noroeste Argentino fue 288 mil tn, su valor U$S 140 millones y
se realizó sobre 225 mil hectáreas. El 53 % de la producción
correspondió a porotos negros y el 44 % a porotos blancos. La
productividad de esta actividad puede incrementarse con el empleo de
equipos modernos de cosecha y técnicas para manejar a granel el
producto en poscosecha.
Las cosechadoras producen una proporción muy
elevada de rotura de granos (10 %) durante la trilla y la
investigación para reducirla puede enfocarse atendiendo a las
propiedades mecánicas de los porotos. Para emplear la teoría de
resistencia de materiales es necesario conocer las variaciones que
ocurren en el módulo de elasticidad, cuando el contenido de humedad
se incrementa.
Por otra parte, la secadora de una planta de
almacenamiento para porotos se dimensiona en base a la velocidad de
secado requerida. Ella depende de la humedad de equilibrio, es decir
la humedad a la que tiende un grano luego de un tiempo prolongado de
contacto con aire de determinada temperatura (T) y humedad relativa
(HR). La curva de equilibrio o isoterma de sorción se construye con
los diferentes grados de humedad que el grano alcanza, cuando es
expuesto a masas de aire con diferente HR, a una T dada y ocurre
equilibrio de tipo 1 (Giner, S. 1994).
Se han publicado tablas que contienen la humedad
de equilibrio de granos de poroto de diferentes tipos comerciales.
Sin embargo no se mencionan datos de los tipos comerciales más
importantes producidos en Argentina, concretamente negro opaco
pequeño y blanco largo o alubia.
Estos datos son necesarios para continuar con
los trabajos de investigación que se realizan en el país,
relacionados con la rotura de los granos durante la trilla y el
manejo en post-cosecha.
Hall (1971) menciona que una solución saturada
de una sal puede usarse para mantener constante la HR dentro de un
recipiente cerrado. Además proporciona una lista de sales y la HR
que puede lograrse con cada una, a determinada temperatura.
El standard de ASAE D 245.4 (1993) propone la
ecuación de Henderson modificada y la ecuación de Chung para el
cálculo del contenido de humedad de equilibrio de diferentes
granos, aunque no propone las constantes para porotos negros, ni
porotos alubias.
Para la medición experimental del peso seco de
porotos el standard de ASAE S 352.2 (1993) propone exponer las
muestras durante 72 horas a 103°C. Sin embargo, Sharma y Bilanski
(1971) exponen los porotos a 85°C durante 24 horas a fin que
alcancen peso constante sin que ocurran pérdidas de materia seca
por quemado.
El objetivo de este trabajo fue medir la humedad
de equilibrio en porotos de tipo comercial negro opaco pequeño y
blanco largo o alubia y comparar los resultados experimentales, con
lo predicho por las ecuaciones de Henderson y Chung.
Materiales y método
El trabajo experimental se realizó en Salta
Argentina (24° 55'S - 65° 29'0 - altitud 1250 m) en los meses de
marzo, abril y mayo de 1998.
Se utilizaron 12 recipientes herméticos de
vidrio, cuyas dimensiones fueron 23 cm de alto y 11 cm de diámetro
que, luego de ser esterilizados se les agregó 150 ml de agua
destilada.
Se los dividió en 3 grupos de 4 recipientes y a
cada grupo se le agregó sales de acetato de potasio, nitrito de
sodio y cloruro de sodio hasta conseguir una solución saturada con
precipitado de cristales.
La solución ocupó los 3 cm inferiores de cada
recipiente, 5 cm por encima de este nivel se ubicó una malla de
tejido plástico a fin de que soportase 150 g de granos de poroto.
De esta forma los granos sólo estuvieron en contacto con el aire
contenido dentro del recipiente.
El aire alcanzaría una HR de equilibrio,
mientras el recipiente estuviese cerrado, de 22,4%, 64,3% Y 75,5%
para acetato de potasio, nitrito de sodio y cloruro de sodio
respectivamente (Hall 1971). Mientras se cumplió con el experimento
la temperatura ambiente del laboratorio se mantuvo entre 21 y 25°C.
Los granos de poroto antes de ser colocados
dentro de los recipientes, fueron pulverizados con una solución de
agua destilada y 200 ppm de hipoclorito de sodio, a fin de evitar la
proliferación de hongos.
Luego fueron colocados en 6 recipientes granos
de poroto negro variedad Camilo INTA y en los otros 6, poroto tipo
alubia variedad Paloma INTA.
Previamente se hicieron pruebas con temperaturas
de 103°C de acuerdo 'con el standard de ASAE S 352.2 Y se observó
que los granos blancos tomaban color crema y perdían su brillo. En
razón de ello se reguló la estufa a 75°C para evitar pérdidas de
peso originadas en la combustión de materia orgánica, como lo
hicieron Sharma y Bilanski (1971).
Durante 14 semanas se retiró de cada recipiente
1 muestra de 10 g y fueron colocadas en estufa durante 100 horas. El
peso húmedo y seco se registraba inmediatamente después que las
muestras eran retiradas de los recipientes y de la estufa
respectivamente. Siempre se empleó la misma balanza electrónica
con sensibilidad hasta centésima de gramo.
En síntesis, cada semana se tomaban 2 muestras
de poroto negro y 2 de poroto blanco del material expuesto a cada
una de las 3 soluciones salinas empleadas. Los registros obtenidos
de peso seco y húmedo, para cada caso, fueron promediados. Con las
ecuaciones de Henderson modificada y de Chung se estimó la humedad
de equilibrio para porotos secos (ASAE D 245.4 1993).
Resultados y discusión
Se observó que los granos blancos más húmedos
necesitaron 95 horas para alcanzar el peso seco constante, mientras
que los negros 74 horas. Este período sólo coincide con el
standard de ASAE S 352.2 (1993) para los porotos negros,
posiblemente porque ha sido ajustado con granos pequeños. Si se
considera que los granos blancos son más grandes (0.64.g) que los
granos negros (0.20 g) y se supone que ambos tipos tienen el mismo
coeficiente de transferencia de materia, podría explicarse porque
el tiempo necesario para transferir y extraer toda la humedad que
contienen en su interior, fue mayor en los granos blancos.
La magnitud del tiempo necesario para que ambos
tipos de porotos alcancen peso constante, demostraría que la
metodología utilizada por Sharma y Bilanski (1971) en su trabajo no
es precisa. Los resultados experimentales se presentan en la tabla 1
y la figura 1.
Tabla 1: Humedad de equilibrio
alcanzada por los granos de las var. Camilo y Paloma INTA luego de
14 semanas y la estimada con las ecuaciones de Henderson y Chung
– Salta junio de 1998.
|
Humedad
Relativa (%) |
Humedad
de Equilibrio – Base Seca (%) |
|
Var.
Paloma |
Var.
Camilo |
Ec.
Henderson |
Ec.
Chung |
|
22,4 |
9,0 |
10,9 |
7,4 |
7,8 |
|
64,3 |
12,8 |
13,8 |
15,6 |
15,4 |
|
75,5 |
16,3 |
16,5 |
18,5 |
18,2 |
Los valores estimados con las ecuaciones de
Henderson y Chung (ASAE 1993) no coinciden con los datos
experimentales obtenidos con las variedades Camilo y Paloma INTA.
 |
|
Figura 1. curva de sorción de
las variedades Camilo y Paloma INTA en base a datos
experimentales y la estimada con las ecuaciones de Henderson
modificada y Chung - Salta junio de 1998.
|
Conclusiones
Las ecuaciones de Henderson y Chung no se
ajustan para predecir las isotermas de sorción de las variedades de
poroto negro Camilo y poroto blanco Paloma INTA.
Conforme el grano de poroto es más grande, el
tiempo necesario para que ceda el total de la humedad que contiene,
también es mayor.
BIBLlOGRAFIA
American Society of Agricultural Engineering.
1993. Moisture relationships of grains. ASAE Standard D 245.4 -
pp: 412-416.
American Society of Agricultural Engineering.
1993. Moisture measurement unground grain and seeds - ASAE
Standard S 352.2 PP: 449.
Giner, S. 1994. Temas de post-cosecha de
granos oleaginosos. Parte I - A&G Técnica - Aceites y Grasas.
diciembre - pp: 71-83.
Hall, C. 1971. Drying Farm Crops - Equilibrium
moisture content - Westport Conneticut - pp: 31-43.
Sharma, R.K. y W.K. Bilanski. 1971.
Coefficient of restitution of grains - Trans. Of the ASA E (14) 2:
216-218.
Autores: 1M. E. De Simone
(1) Ing. Agr. M.Sc. – Equipo de Legumbres Secas – Instituto
Nacional de Tecnología Agropecuaria – Casilla de Correos 228 –
4400 Salta – Argentina – E mail: mdesimone@correo.inta.gov.ar
|
Publicaciones -->
Ultimas Actualizaciones del Sitio
