Efecto de temperatura sobre la bixina evaluado mediante la cinética de secado e isotermas de adsorción de la harina Bixa Orellana L. (achiote)

Abstract

In the present investigation, the effect of temperature on bixin was evaluated by means of drying kinetics, for which a series of steps were carried out, such as drying kinetics in a tray dryer by forced convection applying the 2 factorial design.3 to represent the minimum and maximum values at temperatures of 50 °C and 70 °C combining it with air speeds of 3m/s and 5 m/s and a bed thickness of 3mm and 5mm respectively. Bixin contents of 7.98 mg/100g m.s. were found at temperatures of 50 °C and 70 °C, maintaining constant air velocity and bed thickness, this result indicates that bixin is not affected at these temperatures, the rate of drying increased from 1.36 kg/h m2 at a temperature of 50 °C up to 3.79 kg/h m2 for a temperature of 70 °C indicating a higher mass transfer due to the direct influence of temperature, followed by the dry seeds ofBixa orellana L were ground and turned into flour to evaluate their adsorption isotherms, the mathematical models B.E.T. and G.A.B using the salts of sodium chloride and potassium iodide at temperatures of 20 °C, 25 °C and 30 °C finding values of water activities (aw) ranging from 0.67 to 0.69 for the mathematical model of B.E.T with sodium chloride and values from 0.87 to 0.64 for the G.A.B mathematical model, for potassium iodide 0.76 to 0.64 for the B.E.T model and 0.77 to 0.64 for the G.A.B model, the activation energy at these temperatures was also determined with the Arrhenius equation Ea= 28299.19 j/mol k, finally its useful life time (TVU) of the flour was projected, having the peroxide index as a quality reference that must be less than 5 mEq/kg, obtaining that at 20 °C will last 34.75 months, 25 °C will last 33.75 months and at 30 °C it will last 33.25 months. With the data obtained, it can be concluded that the drying period at decreasing speed takes the longest drying time and the constant drying period was very short.

En la presente investigación se evaluó el efecto de temperatura sobre la bixina evaluado mediante la cinética de secado, para ello se realizaron una serie de pasos como la cinética de secado en un secador de bandejas por convección forzada aplicando el diseño factorial 23 para representar los valores mínimos y máximos a las temperaturas de 50 °C y 70 °C conjugándolo con velocidades de aire de 3 m/s y 5 m/s y un espesor del lecho de 3mm y 5mm respectivamente. Se encontraron contenidos de bixina de 7.98 mg/100g m.s a las temperaturas de 50 °C y 70 °C manteniendo la velocidad de aire y espesor del lecho constantes, este resultado nos indica que a estas temperaturas la bixina no es afectada, la velocidad de secado se incrementó de 1.36 kg/h m2 a una temperatura de 50 °C hasta 3.79 kg/h m2 para la temperatura de 70 °C indicando una mayor transferencia de masa por influencia directa de la temperatura, seguidamente las semillas secas de Bixa orellana L fueron molidas y convertidas en harina para evaluar sus isotermas de adsorción se utilizó los modelos matemáticos B.E.T. y G.A.B empleando las sales de cloruro de sodio y yoduro de potasio a las temperaturas de 20 °C, 25 °C y 30 °C encontrando valores de actividades de agua (aw) que van desde 0.67 hasta 0.69 para el modelo matemático de B.E.T con el cloruro de sodio y valores de 0.87 hasta 0.64 para el modelo matemático de G.A.B, para el yoduro de potasio 0.76 hasta 0.64 para el modelo de B.E.T y 0.77 hasta 0.64 para el modelo de G.A.B, se determinó también la energía de activación a estas temperaturas con la ecuación de Arrhenius Ea= 28299.19 j/mol k, finalmente se proyectó su tiempo de vida útil (TVU) de la harina teniendo el índice de peróxido como referencia de calidad que debe ser menor de 5 mEq/kg, obteniendo que a 20 °C durara 34.75 meses, 25 °C durara 33.75 meses y a 30 °C durara 33.25 meses. Con los datos obtenidos se puede concluir que el periodo de secado a velocidad decreciente transcurre el mayor tiempo de secado y el periodo de secado constante fue muy corto.