Arrhenius activation energy for water diffusion during drying of tomato leathers: The concept of characteristic product temperature

Autores
Fiorentini, Cecilia; Demarchi, Silvana María; Quintero Ruiz, Natalia Andrea; Torrez Irigoyen, Ricardo Martin; Giner, Sergio Adrian
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The drying kinetics of tomato leathers was studied between 40 and 80°C and the corresponding thermal histories were recorded. As air and product temperatures were found to be considerably different during the drying runs, the original concept of "characteristic product temperature" was proposed. It is defined as the temperature corresponding to the time at which the instantaneous drying rate is equal to the mean drying rate. Then, the Arrhenius activation energies (Ea) obtained by two methods were compared: (1) correlating the diffusion coefficient (D) with the air temperature and (2) correlating D with the characteristic product temperature. Drying curves comprised a "wet zone", where moisture content fell almost linearly with time, and a subsequent "dry zone". In the first zone, the Arrhenius relationship with the air temperature yielded an Ea of 18.6kJmol-1 whereas, when utilising the characteristic product temperature the activation energy was 47.3kJmol-1, comparable to the enthalpy of water desorption. In the second zone, activation energies were 21.7 and 26.6kJmol-1, respectively. Molecular mobility theory suggests a stronger temperature dependence of diffusion-limited phenomena in high moisture content matrices and thus would forecast a higher Ea for the wet zone. Therefore, the characteristic product temperature is more meaningful than the air temperature in the Arrhenius relationship.
Fil: Fiorentini, Cecilia. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Demarchi, Silvana María. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Quintero Ruiz, Natalia Andrea. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Torrez Irigoyen, Ricardo Martin. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Giner, Sergio Adrian. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Materia
Activation Energy
Drying
Mathematical Modelling
Tomato Leather
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Then, the Arrhenius activation energies (Ea) obtained by two methods were compared: (1) correlating the diffusion coefficient (D) with the air temperature and (2) correlating D with the characteristic product temperature. Drying curves comprised a "wet zone", where moisture content fell almost linearly with time, and a subsequent "dry zone". In the first zone, the Arrhenius relationship with the air temperature yielded an Ea of 18.6kJmol-1 whereas, when utilising the characteristic product temperature the activation energy was 47.3kJmol-1, comparable to the enthalpy of water desorption. In the second zone, activation energies were 21.7 and 26.6kJmol-1, respectively. Molecular mobility theory suggests a stronger temperature dependence of diffusion-limited phenomena in high moisture content matrices and thus would forecast a higher Ea for the wet zone. Therefore, the characteristic product temperature is more meaningful than the air temperature in the Arrhenius relationship.Fil: Fiorentini, Cecilia. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Demarchi, Silvana María. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. 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Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Giner, Sergio Adrian. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. 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