EVALUACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DEL TABACO NEGRO CUBANO

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1 Vol.8, No. 1, 2007 CUBA TABACO EVALUACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DEL TABACO NEGRO CUBANO José Guardiola y Yanisei Hartmann Instituto de Investigaciones del Tabaco. Carretera Tumbadero km 8 ½, San Antonio de los Baños, La Habana, Cuba. RESUMEN La humedad del tabaco es una característica muy importante, pues durante su manipulación, desde la fase agrícola en el zafado hasta el proceso de beneficio, resulta determinante para la calidad del producto. Se estudiaron cuatro instrumentos para determinar la humedad del tabaco. Los resultados mostraron que el analizador de humedad MA.30, por el método termogravimétrico infrarrojo, es el instrumento de referencia, al comparar los resultados obtenidos con la aplicación de este instrumento y del método azeotrópico. Se encontró que el Hygropalm reúne los requisitos para medir la humedad del tabaco negro cubano, con la ventaja de que no se destruye el material sometido a prueba. Palabras claves: humedad del tabaco, analizador de humedad, MA-30, Hygropalm, higrómetro, Pocket Psychrometer, método azeotrópico. ABSTRACT Tobacco humidity is considered one of the most important characteristics for its manipulation, from the agricultural phase in the untied process and later on during the benefit process; all these determine the cigar quality. Four instruments to determine tobacco humidity were studied. The results showed MA-30 analyzer is the reference instrument to compare the obtained results with this instrument and for the azeotropic distillation method. Also Hygropalm equipment satisfies the technical requirements to determine tobacco humidity for dark Cuban tobacco, with the advantage that the material is not destroyed. Key words: tobacco humidity, equipment Hygropalm, MA-30 equipment, Pocket Psychrometer hygrometer, azeotropic distillation method. 41

2 CUBA TABACO Vol.8, No.1, 2007 INTRODUCCIÓN La humedad del tabaco es una característica muy importante, pues durante su manipulación, desde la fase agrícola en el zafado hasta el proceso posterior de beneficio, su control es determinante para la calidad del producto. En el tabaco, el método de determinación de humedad más extendido internacionalmente, está basado en los sistemas de calentamiento (estufa) por diferencia de peso hasta peso constante, con los inconvenientes e imprecisiones que originan la pesada de la muestra, su colocación en la estufa durante un período de tiempo como mínimo de 3 h, y su posterior introducción en desecadoras que contienen deshidratantes, hasta su equilibrio térmico. Sin embargo, en los catálogos de nuevas tecnologías se ofertan el analizador de humedad termogravimétrico infrarrojo MA-30 que, por medios térmicos (destructivo), determina la humedad con precisión, rapidez, y es capaz de pesar y secar la muestra hasta peso constante de forma digital y el instrumento Hygropalm que, mediante una correlación, convierte la humedad relativa del aire, en contacto directo con el tabaco (actividad del agua), en el contenido de humedad del tabaco (método no destructivo). Existen otros instrumentos capaces de medir la humedad del tabaco, pero es necesario evaluar su rigor. El objetivo de este trabajo consiste en encontrar un instrumento de referencia para determinar la humedad del tabaco negro cubano, que satisfaga las necesidades de la actividad tabacalera del país. MATERIALES Y MÉTODOS Se utilizó el método de referencia de la destilación azeotrópica, método químico recomendado por la ISO para la determinación de humedad en productos vegetales, que consiste en colocar en un balón la muestra de tabaco con ciclohexano de solvente. Al calentarse, por ser líquidos inmiscibles, durante la destilación se desplaza el contenido de agua y se recolecta en un tubo graduado; de esta forma se conoce el contenido de agua en cada muestra. Para la aplicación de estos métodos, se utilizaron diferentes tipos de tabacos: en hoja, en gavilla, torcido y picadura. Se prepararon cuatro desecadoras con humedades de 60; 70; 80 y 90%, sobre la base de una disolución de sulfúrico en agua con diferentes concentraciones (Lange Handbook of Chemistry, 1952) y se colocaron en un local con condiciones climáticas controladas entre 20 y 24 O C de temperatura y humedad 60% ± 2%. Los datos se analizaron estadísticamente mediante Stafgraphics 5. Procedimiento Primera parte Se tomó la hebra de tabaco tal y como estaba almacenada y se sometió a los dos métodos, se repitió tres veces el análisis para cada uno por determinación gravimétrica a la temperatura de 95 C, método que se utiliza en el laboratorio del Instituto de Investigaciones del Tabaco (IIT). El estudio, un poco más complejo, por tener que establecer la temperatura adecuada para el equipo analizador de humedad termogravimétrico MA-30.Primeramente se realizó una investigación para decidir cuál era la mejor temperatura entre 55 y 105 o C, para que el valor de humedad se acercara más al obtenido por el método de referen- 42

3 Vol.8, No. 1, 2007 CUBA TABACO cia (21,31 %). Los resultados que se obtuvieron de esta investigación se pueden apreciar en la tabla 1. Teniendo en cuenta la temperatura adecuada, se determinó mediante la utilización de los métodos: termogravimétríco infrarrojo Tabla 1. Determinación de la humedad según la temperatura y el tiempo a que fue sometida la muestra de tabaco Como se puede apreciar la temperatura de 95 o C es la adecuada para obtener el valor de humedad más cercano al obtenido por el método de referencia, y concuerda con la temperatura tradicionalmente usada por el método de la estufa. con el MA-30 y la destilación azeotrópica, el contenido de humedad en muestras de tabaco con un porcentaje de humedad conocido (Tabla 2). Se prepararon frascos de cristal, cada uno con 50 g de hebra negra, que contenían 2; 4; 6; y 8 ml de agua, res- 43

4 CUBA TABACO Vol.8, No.1, 2007 Resultados de la introducción de esta metodología en la comprobación de diferentes instrumentos para medir la humedad del tabaco en la preindustria e industria El higrómetro de tipo dieléctrico modelo Pocket Psychrometer se utiliza para medir la humedad del tabaco y sus productos. Se comparó este instrumento Tabla 2. Humedad del tabaco (%) determinada por los métodos termogravimétrico infrarrojo MA-30 y destilación azeotrópica pectivamente. El análisis se repitió tres veces por cada muestra, quedaron repartidas de la manera siguiente: -Muestra 1: 2 ml de agua -Muestra 2: 4 ml de agua -Muestra 3: 6 ml de agua -Muestra 4: 8 ml de agua La comparación de los resultados demuestra que no hubo diferencias significativas entre los dos métodos de determinación de humedad, por lo que el analizador MA-30 se puede utilizar como instrumento de referencia, con otras ventajas además: no requiere de reactivos químicos y la manipulación del equipo es muy sencilla. SEGUNDA PARTE Para obtener variabilidad en la humedad de los diferentes productos de tabaco, se prepararon desecadoras a: 60; 70; 80 y 90% de humedad relativa y se colocaron en un local con aire acondicionado las 24 h del día para mantener una temperatura media de 22,1 o C y una humedad de 60 ± 2%, con muestras de productos de tabacos, y comprobar si los equipos analizados son capaces de medir el contenido de humedad en el tabaco con una exactitud no superior al 5% del valor obtenido en el equipo de referencia (MA-30). con el analizador de humedad MA-30 y se obtuvieron los resultados que se muestran en la tabla 3. Los resultados muestran que con el higrómetro se obtuvo un valor mayor del 5% respecto al método de referencia, lo que no se ajusta al rigor necesario para las mediciones de humedad del tabaco. Se realizó también una comparación entre el instrumento Humitest MC-200 y el equipo de referencia analizador de humedad MA-30 para medir la humedad del tabaco de las gavillas y de los tabacos torcidos (Tabla 4). Los resultados de la tabla 4 muestran que las determinaciones de humedad obtenidas por el método de referencia difieren significativamente de las alcanzadas con el instrumento MC-200, con una diferencia superior al 5 %, por lo que no conviene utilizarlo para realizar las mediciones de humedad en el tabaco. 44

5 Vol.8, No. 1, 2007 CUBA TABACO Tabla 3. Porcentaje de humedad del tabaco determinado por el método de referencia termogravimetrico infrarrojo con el analizador de humedad MA-30 y el higrómetro Pocket Psychometer. Tabla 4. Porcentaje de humedad del tabaco determinado por el método de referencia termogravimetrico infrarrojo con el equipo MA-30 y el higrómetro Humitest MC-200, en la gavilla y en el tabaco torcido. El instrumento modelo Hygropalm, utilizado para medir la humedad de los productos elaborados por la industria alimenticia y de la agricultura, está basado en el principio técnico de medir la humedad de equilibrio del tabaco con el aire en contacto directo con el producto, lo que depende de las condiciones ambientales, principal-mente la temperatura. Esta medición se denomina tec nología de medición de la actividad del agua o equilibrio relativo de la humedad, la cual se conoce como AW. Se aplicó la metodología descrita anteriormente y se obtuvo una alta correlación entre el contenido de humedad del tabaco determinado con el Hygropalm y el método de referencia termogravimétrico infrarrojo (analizador de humedad MA-30). 45

6 CUBA TABACO Vol.8, No.1, 2007 CONCLUSIONES Se determinó una metodología para evaluar instrumentos que midan la humedad del tabaco y sus productos. Se comprobó que el analizador de humedad MA-30 se puede utilizar como instrumento de referencia para determinar la humedad del tabaco. El instrumento Hygropalm reúne los requisitos técnicos para medir la humedad del tabaco y sus productos. BIBLIOGRAFÍA Rotronic: Humidity Temperature Measurement Alemania: 7 10, Rotronic: Humidity Temperature Measurement Alemania: 6 9, Rotronic: Humidity Temperature Measurement Alemania: 6 9, Rotronic: Roline Instruments Alemania Testo: Measurement Technology for Humidity. Catálogo Alemania, Lange, N. A.: Handbook of Chemistry, Norbert Adolph Lange Ph. D., Mac Graw-Hill, USA,

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