Journal of Cereal Science 43 (2006) 144-151 www.elsevier.com/locate/jnlabr/yjcrs Migración de humedad en un alimento compuesto de cereales con alta actividad de agua: efectos de porosidad inicial y contenido de grasa Elisabeth Roca a, b, Valérie Guillard una,*, Stéphane Guilbert C, Nathalie Gontard una una UMR IATE (Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes), Université Montpellier II, cc23, Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier Cedex 5, Francia si Masterfoods France, Boulevard des Chenats, BP7, 45550 Saint Denis de l'Hôtel, Francia C UMR IATE, ENSAM-INRA, 2 Place Pierre Viala, 34060 Montpellier Cedex 1, Francia Recibido el 18 de marzo de 2005; recibido en forma revisada el 1 de julio de 2005; aceptado el 12 de agosto de 2005 Resumen Las isotermas de sorción de agua y las difusividades de humedad efectivas se determinaron a 20 8 C para bizcochos con alta actividad de agua en función de su porosidad inicial, en el rango de 86 y 52% (0 g / g de contenido de grasa en base seca), y de su contenido de grasa, en un rango de 0 a 0,30 g / g de base seca (67% de porosidad inicial). Los valores de equilibrio de la humedad no se vieron afectados por la estructura de los alimentos y disminuyeron al aumentar el contenido de grasa. ¡La difusividad efectiva de la humedad disminuyó de 7.5 a 0.3! 10 K 10 metro 2 / s con contenido de humedad creciente de 0,30 a 2,20 g / g base seca. La disminución de la porosidad inicial del 86 al 52% disminuyó la difusividad efectiva de la humedad en más de cuatro órdenes de magnitud. Este comportamiento se relacionó con las diferencias de los mecanismos de transferencia de agua, con la contribución de la difusión del agua líquida en la matriz sólida y de la difusión del agua vapor en los poros. El aumento del contenido de grasa de 0,30 g / g de base seca en el bizcocho, independientemente de la porosidad, redujo la difusividad efectiva de la humedad en más de cinco órdenes de magnitud. Se utilizó un modelo matemático predictivo para simular la ingesta de humedad en sistemas alimentarios de dos compuestos: bizcochos con porosidades iniciales y contenidos de grasa variables y un gel de agar como modelo de una fuente de agua que no limita la tasa. q 2005 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados. Palabras clave: Migración de humedad; Isoterma de sorción; Difusividad de la humedad; Alimentos compuestos 1. Introducción numerosos alimentos compuestos, que constan de compartimentos de diferentes texturas, p. ej. un bizcocho con relleno de crema. La migración de la humedad es un problema importante en estos sistemas compuestos, donde al menos dos fases con diferente actividad del agua ( una w) son adyacentes. El agua se difunde de la fase 'húmeda' a la fase 'seca' provocando cambios irreversibles en el organoléptico. y calidad microbiológica del alimento compuesto, y a una reducción de su vida útil ( Labuza y Hyman, 1998; Le Meste et al., 2002 ). La investigación y el modelado del equilibrio y las propiedades dinámicas del agua, es decir, la isoterma de absorción de agua y la migración de agua, en cada material alimenticio involucrado en un sistema compuesto es de gran interés en el diseño de alimentos compuestos desde un punto de vista organoléptico y nutricional. Los modelos que describen la relación entre la actividad del agua y la difusividad de la humedad en los alimentos con respecto al contenido de humedad y / o la temperatura han sido propuestos por Guillard y col. (2003b) para permitir el modelado de la transferencia de humedad en un alimento compuesto que consiste en un relleno fresco y un alimento a base de cereales. Las isotermas de sorción de agua se determinan con bastante facilidad utilizando métodos estándar, con el equilibrio alcanzado en condiciones de saturación La creciente demanda de los consumidores de alimentos listos para consumir de alta calidad con una vida útil prolongada ha iniciado el desarrollo de Abreviaturas: una w actividad del agua; a, g, r, parámetros del Ferro Fontan modelo de isoterma de absorción de humedad; db, base seca; re aparente, densidad aparente (kg de materia seca / m 3 del material total incluido el aire); re cierto, densidad verdadera (kg de materia seca / m 3 del material total excluido el aire); re ef, difusividad de humedad efectiva (metro 2 / s); re 0, parámetro empírico de la ley de difusividad de humedad efectiva (m 2 / s); 3, porosidad; n, parámetro empírico de la ley de difusividad efectiva; N, número de mediciones para la determinación del RMSE; r tolueno, densidad del tolueno (kg / m 3); p, número de parámetros del modelo estimados para el determinación del RMSE; RMSE, error cuadrático medio (g / g en base seca); SC, bizcocho; V, volumen (m 3); V pags, volumen del picnómetro (m 3); wb, base húmeda; W, peso (kg); W pags, peso del picnómetro (kg); W total, peso del picnómetro más la muestra y el tolueno (kg); X, contenido de humedad (g / g base seca); y, contenido de humedad simulado (g / g en base seca); y Exp, contenido de humedad experimental (g / g en base seca). * Autor correspondiente. Tel .: C 33 4 6714 3362; fax: C 33 4 6714 4990. Dirección de correo electrónico: guillard@univ-montp2.fr (V. Guillard). 0733-5210 / $ - ver material preliminar q 2005 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados. doi: 10.1016 / j.jcs.2005.08.008