Datos para la Liofilizaciòn de Mieles y productos apìcolas

Propiedades térmicas de mieles de algunas mieles de Apis mellifera de las zonas de Boyacá consociaciones de bosque seco montano bajo y bosque húmedo montano bajo
Salamanca, G .G *.; Pérez F. C
*Departamento de Química -Universidad del Tolima
Escuela de Ciencias Químicas Universidad pedagógica y Tecnológica de Colombia
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Introducción
Las propiedades térmicas de los alimentos resultan de interés durante las operaciones de transformación y procesado, bien en condiciones de refrigeración secado y esterilización; la miel de Apis mellifera bajo ciertas circunstancias puede ser sometida a calentamiento por ello las propiedades de transmisión de calor pueden aportan información útil durante las operaciones de balance de materia y energía.
El calor especifico es el calor ganado o perdido por unidad de peso necesario para establecer un incremento de temperatura sin que tenga lugar un cambio de estado. La composición define de alguna manera sus propiedades finales, en el caso de mieles cristalizadas toma importancia el calor específico aparente y se hace indispensable establecer los rangos para el calor sensible. Dickerson (1969) propuso expresiones empíricas para la estimación de las capacidades térmicas de algunos productos alimentarios. Las publicaciones sobre propiedades térmicas en el campo de los alimentos es cada vez mas amplia, Chiralt (1997).
En este trabajo se aborda la capacidad, conductividad y la difusividad térmica de algunas mieles de A. Mellifera de dos zonas climáticas diferentes en el departamento de Boyacá. El trabajo se aborda a partir de las relaciones definidas por Sweat (1986) y sugeridas por Singh y Heldman (1993).
Metodología
Se realizaron operaciones de muestreo en dos zonas de las comunidades apícolas de los departamentos de Boyacá y Tolima, dentro de las consociaciones de bosque húmedo. húmedo montano bajo el caso Boyacá y húmedo premontano en el caso del Tolima. Se realizaron determinaciones para el contenido de humedad, índice de refracción, asi como para el contenido en sólidos totales y fijos totales, con las subsecuentes determinaciones para el contenido de nitrógeno total. En todos los casos se consideraron los métodos oficiales de análisis descritos en el Boletín Oficial Español (BOE), Norma ICONTEC Colombiana.
Resultados y Discusión
Capacidad térmica: Las muestras de miel en estado liquido en función del contenido de humedad, azúcares totales, sólidos fijos, así como su contenido de nitrógeno (proteína*6.25), presentan una capacidad calorífica del orden de a 1.86 a 1.96 (kJkg-1 ºK-1) con un valor promedio de 1.93 (kJkg-1 ºK-1), unos 0.46 cal /g º C.
Se observan valores inferiores a 1.86 (kJkg-1 ºK-1) en mieles con humedad inferiores al 17% y algo mayores a 1.92 (kJkg-1 ºK-1) donde la humedad se incrementa hacia valores cercanos al (21%); el parámetro resulta mayor en mieles elaboradas por Apis mellifera, con mayor contenido de humedad y mayor actividad de agua, esto es el resultado de mieles de A. mellifera, adaptadas a los valles interandinos, donde el grado de africanización es acentuado, de otra parte las mieles de zona frías producidas en regiones alto-andinas presentan menor contenidos de humedad, y por tanto una menor calor especifico. La relación entre el contenido de humedad y la capacidad térmica de algunas de las mieles de la zona (bh-MB) en Boyacá es lineal y de la forma: Cp =0.0273 (%H )+1.4317, ( r2 =.0.9972), para un rango de humedad entre (15.8 –19.4) %; para el caso de las muestras del Tolima (bh-PM), la relación es análoga a la anterior Cp =0.0294 ( %H ) + 1.4075, (r2= 0.9919); el comportamiento para el parámetro se ilustra en la figura 1.


Figura 1. Variaciones de la capacidad térmica de algunas mieles de Apis mellifera en las zonas de bosque seco montano bajo (bs-MB) y húmedo premontano (bh-PM) .
Conductividad térmica: La miel como la mayoría de los alimentos conducen el calor de manera deficiente, los procesos de transmisión de calor por efectos de conducción son muy lentos, la conductividad térmica esta influenciada por la composición. En la medida que la miel va perdiendo humedad, la conductividad térmica disminuye e incrementa con leves ganancias. El agua es el componente que ejerce mayor influencia en el comportamiento global del parámetro, así como la temperatura y las condiciones de presión, asi como la actividad del agua. El contenido de sólidos totales, y los niveles de azúcares han permitido establecer para la mayoría de las mieles de Apis mellifera un rango en (cal cm-1 s-1°C-1) entre 118 x 10-5 a 143 x 10-5 que resulta de interés en los procesos de transformación.
En mieles que presenten el mismo tipo de componentes y por ende composiciones análogas los valores de Cp, no presentan variaciones significativas en los valores de conductividad térmica, como si ocurre cuando el contenido de sólidos totales, sólidos fijos, cantidad de nitrógeno proteico y humedad cambian significativamente entre si afectando el valor final de la conductividad.. Para las zonas de vida de bosque seco y húmedo del montano bajo en el departamento de Boyacá, el rango predominante corresponde en (kJkg-1 ºK-1) a 1.920 –1.960 como se muestra en la figura 2.

Figura 2. Relación entre el contenido de humedad y la capacidad térmica en mieles de zona Apis mellifera departamento de Boyacá (bh-MB) y Tolima (bh-PM) .

Municipio Cp K(Paralela) Municipio Cp K(Paralela)
(kJkg-1 ºK-1) W m-1 ºC-1 (kJkg-1 ºK-1) W m-1 ºC-1
Firavitoba 1.991 0.317 Jenesano 1.927 0.310
Firavitoba 1.992 0.318 Jenesano 1.932 0.311
Firavitoba 1.953 0.313 Jenesano 1.899 0.306
Sogamoso 2.020 0.321 N. Colón 1.940 0.312
Sogamoso 2.009 0.320 N. Colón 1.946 0.312
Sogamoso 2.009 0.320 N. Colón 1.962 0.314
Tibasosa 1.982 0.317 Tibana 1.945 0.312
Tibasosa 2.010 0.320 Tibana 1.923 0.310
Tibasosa 2.016 0.321 Tibana 1.923 0.310
Belén 1.948 0.313 Arcabuco 1.951 0.313
Belén 1.953 0.313 Arcabuco 1.940 0.312
Belén 1.937 0.311 Arcabuco 1.945 0.312
Duitama 1.936 0.311 Ráquira 1.950 0.313
Duitama 1.931 0.311 Ráquira 1.940 0.312
Duitama 1.926 0.310 Ráquira 1.945 0.312
Paipa 1.981 0.316 V. Leyva 1.901 0.307
Paipa 1.953 0.313 V. de Leyva 1.862 0.302
Paipa 1.925 0.310 V. Leyva 1.923 0.335
Tabla 1. Capacidad calorífica y conductividad térmica de algunas mieles de Apis mellifera en el departamento de Boyacá
Difusividad térmica: La Difusividad térmica  , no es otra que la relación entre la conductividad térmica y el calor especifico multiplicado por su densidad, esta propiedad aporta información a cerca de la velocidad con la cual la miel es calentada o enfriada; esta propiedad es de particular interés cuando. La depresión del punto de congelación para una solución de miel al 15% esta en el rango de -1.42 a -1.53 °C, (29.44 a 29.25 °F), mientras que soluciones al 68% es del orden de los –5.8 º C (21.6 °F).
Las propiedades descritas indican que conforme a los niveles de cada uno de los componentes de las mieles en las zonas geográficas de origen y el contenido de humedad los productos presentan marcadas diferencias y que podrían ser consideradas dentro de los criterios analíticos para la tipificacion de los tipos de miel ya sea como monoflorales, multiflñorales o de mielada.
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Referencias

Boletín oficial Español. (1991). Código Alimentario Español. Textos legales 6a. Ed. Madrid.

Chiralt, A.; (1997). Programa de doctorado en Ingeniería de Alimentos. Convenio Universidad del Valle-Universidad Politécnica de Valencia. Propiedades físicas de alimentos.

Dickerson, R. W. Jr.(1969).Thermal properties of foods. 4th ed., vol.2 (Tressler, D.; Van Arsdel; Copley, M. J. Eds), pp 26-5. AVI. Publi. Co., Westport. Connecticut.

Instituto Colombiano de Normas Técnicas Colombianas. .ICONTEC.1243. Santa fé de Bogotá. Colombia.

Singh, P. R.; Heldman, D.R.; (1993) Introduction to the food Engineering, 2a.Ed. Academic press Inc. Orlando.

Sweat, V.E. (1986). Thermal properties of foods. Properties of foods. In "Engineering properties of foods", (Rao, M.A and Rizvi, S.S. Eds).pp 49-87.Marcel Dekker Inc., New York.
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