Résumé
Abstract The interaction of the water molecules from the environment with foods and other materials can be evaluated using sorption isotherms. Films and biodegradable films are susceptible to changes in their functional characteristics due to adsorbed water. The amount of moisture that biodegradable films can adsorb depends on the temperature, relative humidity of the storage area and chemical composition. Several mathematical models can be used to describe the behavior of sorption isotherms in biodegradable films and some of them have been modified to include the temperature parameter into the equation. In this research, the original and modified BET, GAB, Halsey, Henderson and Oswin models were assessed to determine their suitability describing the behavior of moisture adsorption isotherms of chitosan films at 15, 20, 25 and 30 °C. The modified models of GAB, Oswin and Halsey gave the best fit to the experimental sorption data of the chitosan films, with R2 values higher than 0.97 demonstrating that those models describe better the sorption isotherms at the temperatures studied.
Résumé
Moisture equilibrium data of passion fruit pulp powders with maltodextrin and gum arabic were obtained by two different drying methods (spray drying and freeze drying) and determined at 20, 30, 40 and 50º C. Skimmed milk was used to substitute part of these additives in the samples. One formulation using passion fruit pulp/maltodextrin/skimmed milk (PMS) was prepared, and another using passion fruit pulp/gum arabic/skimmed milk (PGS). The behavior of curves was type III, according to Brunauer's classification. GAB models were fitted to experimental equilibrium data. The parameters obtained from GAB models was affected by the presence of additives. The behavior of the sorption isotherms for different temperatures are similar, noting only a small effect of temperature. There were little differences between both drying methods and additives used in relation to equilibrium moisture content. The parameters obtained with the addition of the skimmed milk were considered satisfactory (Xm values ranged from 0,04084 to 0,06488 in dry basis), demonstrating that it is an effective and cheap alternative for regular additives. A progressive increase in the heat of sorption in relation to decreasing moisture content was observed and the heat of sorption values of different samples are all similar, comparing the relative equilibrium moisture content.
Dados de umidade de equilíbrio da polpa de maracujá em pó com maltodextrina e goma arábica obtidas por dois diferentes processos de secagem (spray dryer e liofilizador) foram determinados a 20, 30, 40 e 50° C. Leite desnatado foi utilizado nas amostras em substituição a uma parte desses dois aditivos. Prepararou-se uma formulação, usando polpa de maracujá/maltodextrina/leite desnatado (PMS) e outra com polpa de maracujá/goma arábica/leite desnatado (PGS). Os comportamentos das isotermas obedeceram ao tipo III, de acordo com a classificação de Brunauer e utilizou-se o modelo de GAB para ajuste dos dados de equilíbrio. Os parâmetros obtidos pelo modelo de GAB foram afetados pela presença dos aditivos. O comportamento das isotermas de sorção para as diferentes temperaturas foram similares, notando-se uma pequena diferença em relação ao efeito da temperatura. Observaram-se também pequenas diferenças entre os dois métodos de secagem utilizados e os aditivos usados em relação ao teor de umidade de equilíbrio. Os parâmetros obtidos pela adição do leite desnatado foram considerados satisfatórios (Xm variando de 0,04084 a 0,06488 em base seca) mostrando que o leite desnatado pode ser uma alternativa boa e com menor custo na substituição dos aditivos comumente utilizados nesse tipo de processo. Observou-se uma aumento do calor isostérico de sorção em relação a diminuição do teor de umidade e os valores das diferentes amostras utilizadas foram similares, comparando-se o teor de umidade de equilíbrio.