Isoterma de sorción: humedad del aire y contenido de humedad
Una isoterma de sorción es la curva del contenido de humedad de un lote de semillas frente a la humedad relativa. Se mide en cámaras con humedad relativa fija, y las semillas permanecen en ellas hasta que su peso deja de cambiar. Se llama isoterma porque solo vale para una temperatura. Al cultivador le dice a qué contenido de humedad lleva un aire su semilla sin tener que sacrificar una muestra. En el cáñamo, la curva está medida y se ha comprobado con ella una ecuación de estimación. Así, la humedad relativa y el contenido de humedad pueden convertirse el uno en el otro.
¿Qué me muestra la curva?
La curva muestra en qué contenido de humedad se queda una semilla en un aire determinado. Ese valor final se llama humedad de equilibrio. Por qué depende del aceite y de la temperatura lo explica el artículo sobre la humedad de equilibrio.
Hay dos curvas: las semillas húmedas que se secan siguen la curva de secado o de desorción. Las semillas secas que absorben agua del aire siguen la curva de humectación o de sorción (adsorción). Las dos curvas no coinciden. Para secar semillas recién cosechadas vale la curva de desorción.
¿Qué mediciones hay para el cáñamo?
Para el cáñamo hay dos series de mediciones que juntas cubren casi todo el rango del almacenamiento. Se han medido tres variedades entre el 34 % y el 94 % de humedad relativa a 10–35 °C. Al secarse, Altair tenía un 5,8 % de contenido de humedad en su punto más seco, con 35 °C y 34 %. En el punto más húmedo, a 10 °C y 94 %, tenía un 13,7 %. La variedad CanMa quedó en todo momento 0,3–0,5 puntos porcentuales por encima.
La variedad FINOLA se midió sobre soluciones salinas hasta cerca del 20 % de humedad relativa, a 10–60 °C. A 20 °C y cerca del 23 % de humedad relativa tenía un contenido de humedad del 5,4–5,6 % sobre peso fresco. Las impurezas, las semillas partidas y los restos vegetales del lote elevaron el valor unos 0,5 puntos porcentuales. Por debajo de cerca del 20 % de humedad relativa no hay nada medido para el cáñamo.
La distancia entre variedades no es arbitraria. Una variedad monoica y una dioica quedaron más separadas que dos variedades dioicas de países distintos. Por eso, para secar y almacenar sirve mejor la curva de la propia variedad. Donde no existe, queda una imprecisión de algunas décimas de punto porcentual.
¿Hasta qué punto se ajusta la ecuación de estimación a las mediciones?
En el rango seco, la ecuación se ajusta bien a las mediciones, y en el húmedo sobrestima claramente. Procede de un manual de bancos de germoplasma y calcula el contenido de humedad según aceite, humedad relativa y temperatura. Aquí se usa con un 32 % de aceite. En el punto más seco de Altair da el mismo valor que la medición. En el punto más húmedo calcula un 16,5 %, es decir, 2,8 puntos porcentuales por encima del valor medido.
Con la temperatura de la medición de FINOLA y cerca del 23 % de humedad relativa, calcula alrededor de un 5,2 %. Así el cálculo queda algo demasiado seco, dentro de la precisión de lectura de la medición. Un punto acertado solo demuestra ese punto. La tabla de humedad relativa y contenido de humedad a 20 °C está en el artículo sobre el secado de semillas.
¿Qué significa la histéresis para mi lote?
Si un lote secado en exceso vuelve a absorber agua, retiene menos que uno secado desde arriba con la misma humedad relativa. En FINOLA, la diferencia rondó los 0,2 puntos porcentuales a 20 °C y los 0,8 a 10 °C, sobre materia seca. La distancia entre la curva de desorción y la de sorción se llama histéresis, y apareció en ambas series de cáñamo.
En la práctica afecta a todo lote que se secó demasiado y después recuperó humedad al aire. En el tarro de medición muestra la misma humedad relativa que un lote secado con normalidad, pero pesa algo menos. No es un error de medición ni un motivo para humedecerlo hasta el peso objetivo.
- Valorar un lote aireado por la humedad relativa del tarro de medición y no por el peso objetivo.
Fuentes
- Tiwari y Jian: Isotermas de desorción y sorción de distintas variedades de cáñamo, 2023, Agriculture 13, 1959
- Jian y colaboradores: Determinación estática y dinámica de las isotermas de adsorción de la semilla de cáñamo, 2018, Food Science and Nutrition 6
- Rao, Hanson, Dulloo, Ghosh, Nowell y Larinde: Manual para el manejo de semillas en bancos de germoplasma, 2006, Bioversity International, Handbook No. 8
- Galasso y colaboradores: Variabilidad de los rasgos de la semilla en una colección de genotipos de Cannabis sativa, 2016, Frontiers in Plant Science 7, 688
- Kew Millennium Seed Bank: Ficha técnica 09, ajustar las semillas a una humedad determinada, Royal Botanic Gardens Kew