A new method for predicting sorption isotherms at different temperatures: Extension to the GAB model

Staudt, Paula Bettio; Tessaro, Isabel Cristina; Marczak, Lígia Damasceno Ferreira; Soares, Rafael de Pelegrini; Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros

doi:10.1016/j.jfoodeng.2013.04.013

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“…Linear relationships were found between model parameters and temperature (Table 3). These outcomes are consistent with those previously reported for different foodstuffs [25,26,27].…”

Section: Model Selectionsupporting

confidence: 93%

Statistical Criteria for Modelling of Water Desorption Isotherms of Sugars. Estimation of Sucrose Hygroscopic Properties from Glucose and Fructose Data

Moreira¹,

Chenlo²,

María³

et al. 2017

AFSE

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Abstract. Experimental water desorption isotherms of glucose, fructose and sucrose were determined at different temperatures (20, 35, 50, and 65ºC) using a static gravimetric method. Saturated salt solutions were selected to obtain different water activities from 0.09 to 0.91. All tested isotherms were type III following Brunauer's classification. The experimental data were satisfactory fitted by Henderson and Iglesias and Chirife models. A complete statistical analysis was performed, determining that Henderson model was more suitable to fit the desorption isotherms of tested sugars, since it satisfied all the rejection criteria and showed, in all studied cases, the highest values of lumped measure for the goodness of fit. Predicted water desorption isotherms of sucrose from the experimental sorption isotherms of its individual monomers (glucose and fructose), in moles of water per mol oxygen, nicely matched with those obtained experimentally.

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“…Linear relationships were found between model parameters and temperature (Table 3). These outcomes are consistent with those previously reported for different foodstuffs [25,26,27].…”

Section: Model Selectionsupporting

confidence: 93%

Statistical Criteria for Modelling of Water Desorption Isotherms of Sugars. Estimation of Sucrose Hygroscopic Properties from Glucose and Fructose Data

Moreira¹,

Chenlo²,

María³

et al. 2017

AFSE

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“…Para isso, somente os dados de atividade de água e umidade de equilíbrio da isoterma de 25 °C e o calor isostérico de sorção da amostra com o seu respectivo conteúdo de umidade foram utilizados, de acordo com a metodologia proposta por Staudt et al (2013).…”

Section: Análise Preditiva Usando O Software Emsounclassified

“…É possível verificar, através da Figura 3, que foi obtida uma boa correlação das curvas preditas com os dados experimentais, com erro relativo médio de 11,4% e 15,0%, para as temperaturas de 10 ºC e 40 ºC, respectivamente. Esta mesma comparação foi realizada por Staudt et al (2013) para o ajuste de isotermas de sorção de couve-flor, apresentando erro relativo médio de 11,5%, e para polpa de tomate, com erro relativo médio de 8,5%.…”

Section: Predição Teórica De Isotermas De Sorção Em Diferentes Temperunclassified

“…Essa metodologia é distinta do método padrão comumente apresentado na literatura, que possui como inconveniente o longo tempo de espera necessário para a obtenção dos dados experimentais, uma vez que as amostras demoram a entrar em equilíbrio com as atmosferas salinas a que são submetidas. Adicionalmente foram realizadas: (i) a modelagem matemática das curvas a fim de avaliar os melhores ajustes aos resultados experimentais, e (ii) a análise preditiva das isotermas através de uma metodologia recentemente disponibilizada na literatura por Staudt et al (2013) utilizando o software livre EMSO (Environment for Modeling, Simulation, and Optimization).…”

Section: Introductionunclassified

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Isotermas De Sorção De Farinha De Jabuticaba: Determinação Experimental Pelo Método Higrométrico E Predição Teórica Usando O Software Emso

Luchese¹,

Ambros²,

Gurak³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -Isotermas de sorção da farinha de jabuticaba foram determinadas experimentalmente em 10 °C, 25 °C e 40 °C, através do método higroscópico, distinto do método padrão. As curvas apresentaram comportamento sigmoidal, característico de isotermas do Tipo II. Nas condições estudadas observou-se uma fraca influência da temperatura. Os modelos matemáticos de BET, GAB, Chirife, D'arcy Watt, Halsey, Oswin e Peleg se ajustaram bem aos dados experimentais sendo considerados satisfatórios. O modelo de Chirife apresentou o melhor ajuste dos dados experimentais (R² > 0,983). Adicionalmente, realizou-se a análise preditiva das isotermas através de uma metodologia recentemente disponibilizada na literatura, utilizando o software livre EMSO (Environment for Modeling, Simulation, and Optimization) para as temperaturas de 10 °C e 40 °C. Para isso, somente os dados de atividade de água e umidade de equilíbrio da isoterma de 25 °C e o calor isostérico de sorção da amostra com o seu respectivo conteúdo de umidade foram utilizados. Observou-se um bom ajuste dos dados experimentais com as curvas preditas, com erro relativo médio inferior a 15%. INTRODUÇÃOO processamento da jabuticaba para a produção de suco e derivados gera uma grande quantidade de bagaço, composto principalmente por sementes e cascas, representando em escala de laboratório aproximadamente 40% do peso total da fruta. Quando este bagaço é destinado para ração animal ou adubo seu uso é limitado devido à sua composição rica em fibras e compostos fenólicos. No entanto, são exatamente estas características que o tornam uma matéria-prima de interesse para o seu reaproveitamento pela indústria de alimentos (Leite et al., 2011). Desta forma, agregar valor a este subproduto é de interesse econômico e ambiental, necessitando de investigação científica e tecnológica para que sua utilização possa ser realizada de forma eficiente, econômica e segura, por exemplo, na produção de farinha de jabuticaba.Sendo assim, a determinação das isotermas de sorção dessa farinha em diferentes temperaturas faz-se necessária, uma vez que a análise destas curvas propicia informações para o planejamento de Área temática: Engenharia e Tecnologia de Alimentos 1

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“…The water sorption in foods is a very complex phenomenon consisting of several different mechanisms that depend on the material structure and composition (Staudt et al, 2013). As a consequence, a number of models have been proposed for describing moisture sorption isotherm (Chen and Weng, 2010), including theoretical models based on a monolayer (BET model), theoretical models based on a multi-layer and condensed film (GAB model), semi-empirical (Ferro-Fontan, Henderson and Halsey models) and empirical models (Smith and Oswin models).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Drying kinetics and determination of water sorption isotherms of corn

Roy

Алим

Islam

2017

J Bangladesh Agric Univ

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The study was carried out for the purpose of determining the drying kinetics as well as moisture sorption isotherm of hybrid-81 corn. Corn at about 31% moisture content (wb) was dried in a forced convective hot air cabinet dryer at different drying conditions, such as variable air dry bulb temperature (40°C, 50°C and 60°C) and loading density (3.56 kg/m 2 , 7.12 kg/m 2 , and 10.68 kg/m 2 ) as well as in shining sun at different layers (3.56 kg/m 2 , 7.12 kg/m 2 , and 10.68 kg/m 2 ). The water sorption isotherm of the dried corn was developed using vacuum desiccators, which contained saturated salt solutions in the range of 11-93% RHs. The mono-layer moisture content calculated by the Brunauer-Emmett-Teller (BET) model (6.76 g/100 g solid) was lesser than that calculated by the Guggenheim-Anderson-De Boer (GAB) model (10.53 g/100 g solid). The energy constants were 10.45 and 4.64 as per BET and GAB equation, respectively. Both models gave suitable fits for corn. The activation energy (Ea) for diffusion of water was found to be 11.09 kcal/gm-mole for corn. Furthermore, it was noticed that, with the increase of corn layer, the drying rate decreased in case of both sun and mechanical drying. However, higher loading density resulted in efficient drying, at least up to 10.7 kg/m 2 . It was shown that the drying time to obtain stability was the lowest for moisture content (12.08 %) corresponding to aw of 0.65 in case of BET or GAB monolayer moisture content. This finding could be helpful in predicting the storage life of corn.

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A new method for predicting sorption isotherms at different temperatures: Extension to the GAB model

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Statistical Criteria for Modelling of Water Desorption Isotherms of Sugars. Estimation of Sucrose Hygroscopic Properties from Glucose and Fructose Data

Statistical Criteria for Modelling of Water Desorption Isotherms of Sugars. Estimation of Sucrose Hygroscopic Properties from Glucose and Fructose Data

Isotermas De Sorção De Farinha De Jabuticaba: Determinação Experimental Pelo Método Higrométrico E Predição Teórica Usando O Software Emso

Drying kinetics and determination of water sorption isotherms of corn

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