Isoterma di sorbimento: umidità relativa e umidità del seme
Un’isoterma di sorbimento è la curva che per un lotto di semi riporta il contenuto di umidità in funzione dell’umidità relativa. Si misura in camere a umidità relativa fissa, e i semi vi restano finché il loro peso non cambia più. Si chiama isoterma perché vale per una sola temperatura. Al coltivatore dice a quale contenuto di umidità un’aria porta i suoi semi, senza sacrificare un campione. Per la canapa la curva è misurata e un’equazione di stima è stata verificata su di essa. Umidità relativa e contenuto di umidità si possono quindi convertire l’uno nell’altro.
Che cosa mi mostra la curva?
La curva mostra a quale contenuto di umidità un seme si ferma in una certa aria. Questo valore finale si chiama umidità di equilibrio, e il legame con olio e temperatura lo spiega l’articolo sull’umidità di equilibrio.
Le curve sono due: i semi umidi che si asciugano seguono la curva di essiccazione o di desorbimento. I semi secchi che assorbono acqua dall’aria seguono la curva di umidificazione o di sorbimento (adsorbimento). Le due curve non coincidono. Per l’essiccazione dei semi appena raccolti vale la curva di desorbimento.
Quali misure esistono per la canapa?
Per la canapa esistono due serie di misure, che insieme coprono quasi tutto l’intervallo della conservazione. Tre varietà sono state misurate tra il 34 % e il 94 % di umidità relativa a 10–35 °C. Nel punto più secco, a 35 °C e 34 % di umidità relativa, la varietà Altair in essiccazione era al 5,8 %. Nel punto più umido, a 10 °C e 94 %, era al 13,7 %. La varietà CanMa era sempre più alta di 0,3–0,5 punti percentuali.
La varietà FINOLA è stata misurata su soluzioni saline fino al 20 % circa di umidità relativa, a 10–60 °C. A 20 °C e circa 23 % di umidità relativa era al 5,4–5,6 % di contenuto di umidità, convertito sul peso fresco. Il valore saliva di circa 0,5 punti percentuali per le impurità del lotto, cioè semi rotti e residui vegetali. Sotto il 20 % circa di umidità relativa non esistono misure sulla canapa.
La distanza tra le varietà non è casuale. Una varietà monoica e una dioica erano più lontane tra loro di due varietà dioiche di paesi diversi. Per essiccazione e conservazione la curva migliore è quindi quella della propria varietà. Dove manca, resta un’incertezza di alcuni decimi di punto percentuale.
Quanto bene l’equazione di stima coglie le misure?
Nell’intervallo secco coglie bene le misure, mentre in quello umido le sovrastima nettamente. L’equazione di stima di un manuale per banche del germoplasma calcola il contenuto di umidità da olio, umidità relativa e temperatura. Qui si è calcolato con il 32 % di olio. Nel punto più secco di Altair dà lo stesso valore della misura. Nel punto più umido calcola il 16,5 % e supera quindi di 2,8 punti percentuali il valore misurato.
Alla temperatura della misura di FINOLA dà per circa il 23 % di umidità relativa un valore calcolato intorno al 5,2 %. Il calcolo risulta così un po’ troppo secco, ma resta entro la precisione di lettura della misura. Un punto azzeccato dimostra solo quel punto. La tabella che lega umidità relativa e contenuto di umidità a 20 °C si trova nell’articolo sull’essiccazione dei semi.
Che cosa significa l’isteresi per il mio lotto?
Se un lotto essiccato troppo riassorbe acqua, a parità di umidità relativa ne trattiene meno di uno essiccato dall’alto. Per FINOLA lo scarto era di circa 0,2 punti percentuali a 20 °C e 0,8 a 10 °C, sulla sostanza secca. Lo scarto tra curva di desorbimento e di sorbimento si chiama isteresi ed è comparso in entrambe le serie sulla canapa.
In pratica riguarda ogni lotto essiccato troppo e poi riumidificato all’aria. Nel barattolo di misura mostra la stessa umidità relativa di un lotto essiccato normalmente, ma pesa un po’ meno. Non è un errore di misura e non è un motivo per inumidirlo ancora fino al peso obiettivo.
- Giudicare un lotto arieggiato dall’umidità relativa nel barattolo di misura e non dal peso obiettivo.
Fonti
- Tiwari e Jian: Isoterme di desorbimento e di sorbimento di diverse varietà di canapa, 2023, Agriculture 13, 1959
- Jian e colleghi: Determinazione statica e dinamica delle isoterme di adsorbimento dei semi di canapa, 2018, Food Science and Nutrition 6
- Rao, Hanson, Dulloo, Ghosh, Nowell e Larinde: Manuale per la gestione dei semi nelle banche del germoplasma, 2006, Bioversity International, Handbook No. 8
- Galasso e colleghi: Variabilità dei caratteri del seme in una collezione di genotipi di Cannabis sativa, 2016, Frontiers in Plant Science 7, 688
- Kew Millennium Seed Bank: Scheda tecnica 09, portare i semi a un’umidità definita, Royal Botanic Gardens Kew