10th International Scientific Conference on Agricultural Development and SustainabilityAGROCENTRO 2023

Agrocentro 2021

COMMON BEAN CULTIVARS CUBANA 23 AND ODILE: SEEDS PHYSICAL PROPERTIES AND HYGROSCOPIC BEHAVIOR

Abstract

The moisture absorption by leguminous seeds during its storage hits negatively on their quality. The study of the seeds hygroscopic behavior under similar conditions to those of conservation is a problem of both scientific and technological interest. This paper aims to describe the moisture absorption kinetics in seeds of the common bean cultivars CubaNa 23 and Odile. The physical properties were measured: sphericity, initial moisture content, real and apparent densities, and porosity of both cultivars seeds samples. It was found that in their initial state, the cultivar Odile seeds possess values of these properties slightly higher than those of the CubaNa 23.

The studies of the moisture absorption kinetics in these seeds were carried out in a controlled atmosphere with relative humidity and temperature of 85 % and 17 °C respectively. The kinetic parameters of the seeds wetting process were estimated by fitting the Peleg, sigmoidal and diffusive models to the data of moisture absorbed ratio vs. time. It was determined that the kinetics of moisture absorption in seeds of both cultivars is shifted slightly from the purely diffusive processes, showing a typical sigmoidal behavior of the hydration processes in seeds of some leguminous. In addition, the cultivar CubaNa 23 seeds show a percentage increase in equilibrium wet mass that is higher than those of Odile. Of the fitted models, the one that best describes the behavior of the moisture absorption kinetics by both cultivars is the sigmoidal model.

Resumen

La absorción de humedad por las semillas de leguminosas durante su almacenamiento impacta negativamente en su calidad. El estudio del comportamiento higroscópico de estas en condiciones similares a las de conservación es un problema de interés científico y tecnológico. Este artículo describe la cinética de absorción de humedad en semillas de frijol común de los cultivares CubaNa 23 y Odile. Se midieron las propiedades físicas: esfericidad, contenido inicial de humedad, densidad real y aparente, y porosidad de muestras de semillas de ambos cultivares. Se encontró que en su estado inicial, las del cultivar Odile poseen valores de estas propiedades ligeramente superiores que las del CubaNa 23.

Los estudios de la cinética de absorción de humedad en estas semillas se efectuaron en atmósfera controlada con humedad relativa y temperatura de 85 % y 17 °C respectivamente. Los parámetros cinéticos del proceso de humectación de las semillas fueron estimados mediante ajuste de los modelos de Peleg, sigmoidal y difusivo clásico, aplicados a datos de fracción de humedad absorbida en función del tiempo. Se determinó que la cinética de absorción de humedad en semillas de ambos cultivares, se aparta ligeramente de los procesos puramente difusivos, mostrando un comportamiento sigmoidal típico de los procesos de hidratación en semillas de algunas leguminosas. Además, las semillas del cultivar CubaNa 23 presentan un incremento porcentual en masa húmeda de equilibrio superior a las del Odile. De los modelos ajustados, el sigmoidal es el que mejor describe el comportamiento de la cinética de absorción de humedad en semillas de ambos cultivares.