Volumen y Densidad de soja (Glycine max) producida durante el tratamiento térmico en lecho fluidizado

TORREZ IRIGOYEN,RICARDO MARTIN; GINER, SERGIO ADRIÁN

Mar del Plata

Congreso; VI Congreso de Ingeniería Química. Aportes de la Ingeniería Química a los desafíos y Oportunidades del Siglo XXI.; 2010

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

La soja (Glycine max) es un miembro importante de la familia de las leguminosas y desempeña un papel primordial en la nutrición saludable debido a su composición, el contenido de proteína (38-44%)  es mayor  que el de otras leguminosas (20-30%) y mucho mayor que el de los cereales (8-15%). Esto, unido a su buen perfilde aminoácidos la hace adecuada como parte de numerosas dietas. La soja se cosecha en Argentina con humedades de alrededor de 15-17% (p/p), la que debe reducirse a un valor de seguridad de 13.5% (p/p) por medio de secado artificial. Este se realiza predominantemente en secadoras de aire caliente, que tienden a producir una elevada proporción de granos partidos. Dado que la mayor parte de la soja se utiliza en la industria aceitera,  con una etapa de molienda previa (“crushing”), la integridad delos granos no constituiría un parámetro de calidad relevante. Además, el consumo directo de soja como grano entero es escaso, debido a que el estilo de vida actual enzonas urbanas demanda mucho tiempo y por lo general no es compatible con el tiempo de preparación requerido para eliminar los factores antinutricionales. Esto sumado a la creciente demanda por parte del consumidor por productos listos para consumir tipo snacks, crocantes y deshidratados justifica el desarrollo de un proceso mediante el cual la soja pueda ser precocida e inactivada, secada y tostada para generar un producto novedoso de baja humedad, poroso y crujiente. Con este fin puede utilizarse la fluidización,una técnica ampliamente estudiada y reconocida por su capacidad de brindar un tratamiento térmico uniforme con elevados coeficientes de transferencia de masa y energía. Esto comparado con otros métodos de secado convencionales conduciría a una calidad de producto más homogénea. En este trabajo, el objetivo principal fue evaluar el comportamiento del grano de soja entero durante diferentes procesos: humectado-secado (HS), remojado-secado (RS), remojado  y secado-tostado (RST), y remojado-cocido y secado-tostado (RCT). Un modelo matemático semi-empírico fue planteado para describir los resultados encontrados. En todos los casos, los procesos fueron caracterizados mediante la medida del volumen, el factor de encogimiento (a) y la ensidad como función de la humedad. Se trabajó con soja variedad 5.5i provista por la empresa Don Mario Semillas, Chacabuco, Provincia de Buenos aires. El contenido de humedad inicial se determinó por triplicado, con un método de grano entero para oleaginosas, obteniéndose un valor de 0.113 dec.,b.s (gH2O/gMS). Posteriormente se lavó con agua caliente(90ºC) dos veces durante un minuto. El remojado consistió en sumergir las muestras en agua a temperatura ambiente con una relación (2:1) durante 24 h, en un cámara a 10ºC.  La cocción serealizó sumergiendo los granos en agua hirviendo durante 45 minutos. Para remover el exceso deagua superficial y facilitar el fluidizado, todas las muestras se sometieron a un presecado en estufa de convección forzada a 50ºC durante 10 minutos. La muestra HS se preparó por la adición de una cantidad especifica de agua al producto, calculada a través de un balance de materia, para alcanzar una humedad de 0.213 dec., b.s.(gH2O/gMS). El secado (60ºC) y el secado-tostado (140ºC) se realizaron, en un equipo de lecho fluidizado construido para este propósito. En todoslos casos, el volumen y densidad de partícula se determinó por triplicado, mediante picnometria. Los resultados obtenidos mostraron, que el volumen de la muestra HS descendió en un 3.05%, la muestra RS en 19.2%, la RST un 30% y en la RCT se redujo en un 87.5%.  Con respecto a la forma del grano, se observó en las muestras remojadas y en aquellas sometidas al proceso de cocción, l aspecto característico de los porotos, sin embargo durante el proceso de secado-tostado adquirieron una forma más irregular, debido probablemente a la combinación de los gradientes de humedad, alta temperatura, fisura del grano y pérdida de tegumento. Con respecto a la muestra HS, en la cual el contenido de humedad disminuyo en el rango poscosecha (0.21 – 0.103 dec., b.s.), la forma se mantuvo prácticamente inalterada. Los coeficientes de encogimiento durante el tratamiento térmico en lecho fluidizado, fueron de 0.248, 0.389, 0.567 y 0.745 para las muestras HS, RS, RST y RCT respectivamente. A medida que el tratamiento fue más severo (RCT>RST>RS>HS) loscoeficientes fueron mas grandes, posiblemente porque la estructura del tejido fue más afectada aligual que los componentes propios de la matriz del grano. Para proveer una representación más adecuada de los datos experimentales de densidad fue necesario el ajuste de parámetros fenomenológicos, debido a la alta sensibilidad que mostró el modelo al valor de la densidad inicial. Se derivaron nuevos valores de a y se los comparó con los obtenidos a partir del modelo volumétrico,encontrando valores muy similares, comprobando de esta manera que el fundamento físico del modelo se mantuvo inalterado.