INFORME II

PSICROMETRÍA - SECADO

INTEGRANTES:

Arroyo Becerra, Miguel

Alvarez Guerra, David

Núñez Ysique, Víctor

Pinto Pareja, Andrea

CURSO: Ingeniería de Alimentos II

PROFESOR: Ing. Rocío Valdivia Arrunátegui

GRUPO: C*

2012

I. INTRODUCCIÓN

La deshidratación o secado de alimentos es una de las operaciones unitarias

más utilizadas en la conservación de los mismos. Ya era utilizada desde la

antigüedad por nuestros antepasados, pues les permitía obtener productos

alimenticios con un tiempo de vida superior. Con el paso del tiempo, la

demanda de alimentos ha ido creciendo con el aumento de la población, y

cada vez es mayor la demanda, lo que ha acarreado el que la industria de

conservación por secado haya adquirido gran importancia en el sector

alimentario.

En los procesos de secado el agua del alimento es eliminada, en mayor o

menor grado, y se consigue con ello una mejor conservación microbiológica,

además de retardar muchas reacciones indeseables. También es importante

porque se logran disminuir costos de envasado, manejo, almacenado y

transporte, ya que disminuye el peso del alimento, y en algunos casos el

volumen.

La psicrometría estudia las propiedades termodinámicas de las mezclas de

gas-vapor. Constituye el fundamento de importantes operaciones de la

Industria como el secado y acondicionamiento de aire, enfriamiento de agua o

el secado de sólidos.

II. OBJETIVOS

- Determinar las propiedades psicrométricas del aire utilizado para el secado

del alimento en estudio.

- Obtención de la curva de secado del producto alimenticio y estimar su

tiempo de secado.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1 PROCESO DE SECADO

Según Barbosa-Cánovas et al (2000), en los procesados de secado, los datos suelen

expresarse como la variación que experimente el peso del producto que se está

secando con el tiempo. Aunque a veces, los datos de secado pueden expresarse en

términos de velocidad de secado.

Figura 1: Cambio de peso durante un proceso de secado

Fuente: Barbosa-Cánovas et al. (2000)

Contenido de humedad del producto se define como la relación entre la cantidad

de agua en el alimento y la cantidad de sólidos secos, y se expresa como:

Xt = (Wt –Fs)/Fs

En la que Wt es el peso total de material en un tiempo determinado, siendo Fs el

peso de los sólidos secos, y Xt es la humedad expresada como peso de

agua/peso de sólido seco. En los procesos de secado una variable muy importante

es el denominado contenido de humedad libre, X. El contenido de humedad libre

se puede evaluar si se considera el contenido de humedad de equilibrio:

X= Xt – Xeq

En la que Xeq es el contenido de humedad cuando se alcanza el equilibrio. Una

típica curva de secado se obtiene al representar este contenido de humedad libre

X frente al tiempo de secado t. La velocidad de secado, R, es proporcional al

cambio del contenido de humedad en función del tiempo (t):

R ∞ dX/dt

Figura 2: Contenido de humedad en función del tiempo de secado

Fuente: Barbosa-Cánovas et al. (2000)

Considerando la curva presentada en la Figura 2, los valores individuales de dX/dt

en función del tiempo, se pueden obtener a partir de la tangente trazada en la

curva de X frente a t. Sustituyendo la condición de proporcionalidad en la ecuación

anterior por Fs/A, la velocidad de secado se puede expresar como

(Geankoplis,1983):

R= -(Fs/A) (dX/dt)

Donde R es la velocidad de secado y A es el área de la superficie done tiene lugar

el secado. Al representar R frente a t se obtiene una curva similar a la que s

muestra en la Figura 1.

Figura 3: Curva de velocidad de secado

Fuente: Adaptado de Geankoplis (1983) presentado por Barbosa-Cánovas et al (2000)

Barbosa-Cánovas et al (2000) señala que el proceso de secado de un material

puedes describirse por una serie de etapas en las que la velocidad de secado

juega un papel determinante. La Figura 3 muestra una típica curva de velocidad de

secado, en la que los puntos A y A’ representan el inicio de secado para un

material frio y caliente, respectivamente. El punto B representa la condición de

temperatura de equilibrio de la superficie del producto. El tiempo transcurrido para

pasar de A o A’ a B suele ser bajo y a menudo se desprecia en los cálculos de

tiempo de secado.

El tramo de la curva B-C es conocido como periodo de velocidad constante de

secado y está asociado a la eliminación del agua no ligada del producto, en el que

el agua se comporta como si el sólido no estuviera presente. Al inicio la superficie

del producto de se encuentra muy húmeda, presentando una actividad de agua

cercana a la unidad.

El periodo de velocidad constante continúa mientras que el agua evaporada en la

superficie pueda ser compensada por la que se encuentra en el interior. La

temperatura en la superficie se corresponde aproximadamente a la de bulbo

húmedo (Geankoplis, 1983). En general, la velocidad de secado se determina por

condiciones externas de temperatura, humedad y velocidad de aire (Chen y

Johnson, 1969 citado por Geankoplis, 1983).

El periodo de velocidad decreciente se da cuando la velocidad de secado ya no se

mantiene constante y empieza a disminuir, además, la actividad de agua en la

superficie se hace menor que la unidad. En este caso, la velocidad de secado está

gobernada por el flujo interno del agua y vapor (Chen y Johnson, 1969, citado por

Geankoplis, 1983). El punto C de la Figura 3 representa el inicio del periodo de

velocidad decreciente. En este punto no hay suficiente agua en la superficie para

mantener el valor uno de actividad de agua. El periodo de velocidad decreciente se

puede dividir en dos etapas. La primera de ellas se da cuando los puntos húmedos

en la superficie disminuyen continuamente hasta que la superficie esta seca

completamente (punto D), mientras que la segunda etapa del periodo de velocidad

de secado decreciente se inicia en el punto D, cuando la superficie está

completamente seca, y el plano de evaporación se traslada al interior del sólido. El

calor requerido para eliminar la humedad es transferido a través del sólido hasta la

superficie de evaporación y el vapor de agua producido se mueve a través del

sólido en la corriente de aire que va hacia la superficie (Barbosa-Cánovas et al.,

2000)

A veces no existen diferencias remarcables entre el primer y segundo periodo de

velocidad decreciente (Geankoplis, 1983). La cantidad de agua eliminada en este

periodo puede ser baja, mientras que el tiempo requerido puede ser elevado, ya

que la velocidad de secado es baja.

Barbosa-Cánovas et al (2000) indica que la determinación experimental de la

velocidad de secado se basa en un principio simple: medida del cambio de

contenido de humedad durante el secado. El material que se desea secar se

introduce en una bandeja y es expuesto a una corriente de aire. La bandeja se

suspende de una balanza colocada en un armario o conducto por el que fluye aire.

El peso del material se va anotando en función del tiempo de secado.

Mientras se está realizando un experimento discontinuo de secado deben

considerarse las siguientes precauciones:

- La muestra no debe ser demasiado pequeña

- La bandeja de secado debe ser similar a la utilizada en una operación regular de

secado.

- La temperatura, velocidad, humedad y dirección del aire deben ser constantes.

Okos et al. (1992), mencionado por Barbosa-Cánovas et al. (2000), indica que la

difusividad efectiva para la manzana es de 6,40 ×10-9 a 66 °C.

3.1.1 Determinación experimental de la velocidad de secado

Geankoplis (1983) indica que para determinar experimentalmente la velocidad de

secado de un material, se procede a colocar una muestra en una bandeja. Si se trata

de material sólido se debe llenar por completo la base de la bandeja, de manera que

sólo quede expuesta a la corriente de aire de secado la superficie de dicho sólido.

La velocidad, la humedad, la temperatura y la dirección del aire deben ser las mismas

y constantes para simular un secado en condiciones constantes.

3.1.2 Secado durante el periodo de velocidad decreciente

El punto C de la Figura 3 corresponde al contenido crítico de humedad libre Xe. En

este punto no hay suficiente agua en la superficie para mantener una película

continua. La superficie ya no está totalmente mojada, y la porción mojada comienza a

disminuir durante el periodo de velocidad decreciente hasta que la superficie queda

seca en su totalidad en el punto D de la Figura 3.

El segundo periodo de velocidad decreciente empieza en el punto 0, cuando la

superficie esta seca en su totalidad. El plano de evaporación comienza a desplazarse

con lentitud por debajo de la superficie.

El calor de evaporación se transfiere a través del sólido hasta la zona de vaporización.

El agua evaporada atraviesa el sólido para llegar hasta la corriente de aire. En algunos

casos no hay discontinuidad definida en el punto D, y el cambio de condiciones de

secado de una superficie con humedad parcial a una superficie completamente seca,

es tan gradual que no se detecta un punto de inflexión (Geankoplis, 1983).

3.1.3 Efecto de las variables del proceso sobre el periodo de velocidad

constante

- Efecto de la velocidad del aire: El efecto de la velocidad del gas es menos

importante cuando sí hay conducción y radiación.

- Efecto de la humedad del gas: Si la humedad del gas H disminuye para

determinado valor, la temperatura de bulbo húmedo Tw, tal como se obtiene de la

gráfica de humedad, también disminuye. Entonces se ve que Rc aumenta.

- Efecto de la temperatura del gas: si se eleva la temperatura del gas T. Por

consiguiente, Rc aumenta.

- Efecto del espesor del lecho sólido que se está secando: cuando sólo hay

transferencia de calor por convección, la velocidad Rc es independiente del

espesor del sólido. Sin embargo, el tiempo necesario para secar entre los

contenidos de humedad fijos será directamente proporcional a este espesor.

- Efecto experimental de las variables de proceso: los resultados experimentales

tienden a confirmar las conclusiones señaladas para los efectos de espesor de

material, humedad, velocidad del aire y Temperatura (Geankoplis, 1983).

3.2 TEORÍAS DEL SECADO SOBRE LA SUPERFICIE DEL ALIMENTO

3.2.1 Mecanismos de deshidratación

Barbosa-Cánovas et al (2000) menciona que en los productos de secado, los

mecanismos de transferencia de agua en el producto que se está secando se pueden

resumir en los siguientes (Van Arschel y Copley, 1963 citado por Earle, 1998):

movimiento de agua bajo fuerzas capilares, difusión del líquido por gradientes de

concentración, difusión superficial, difusión del vapor de agua en los poros llenos de

aire, flujo debido a gradientes de presión y flujo debido a la vaporización-condensación

el vapor de agua. Las fuerzas capilares son responsables de la retención del agua en

los poros de sólidos de construcción rígida, mientras que en sólidos formados por

agregados de polvos finos es la presión osmótica la responsable de esta retención, así

como en la superficie del sólido (Toei, 1983 citado por Earle, 1998).

El tipo de material que se desea secar es un factor muy importante en todos los

procesos de secado, ya que sus propiedades físicas y químicas juegan un papel

importante durante el secado debido a los posibles cambios que puedan ocurrir y al

efecto de estos cambios en la eliminación del agua del producto. En los productos en

los que la base principal son carbohidratos, es de suponer que se comportan de forma

higroscópica, pues los grupos hidroxilos alrededor de las moléculas de azúcar

permiten que se creen puentes de hidrogeno con el agua (Whistler y Daniels, 1985

citado por Mc Cabe, 1991). La interacción entre moléculas de agua y los grupos

hidroxilo conlleva la solvatación o solubilización de los azúcares (Barbosa-Cánovas et

al., 2000)

3.2.2 Movimiento capilar en los sólidos porosos

Geankoplis (1983) indica que al principio del periodo de velocidad decreciente en el

punto C de la Figura 3, el agua es llevada hasta la superficie por acción capilar, pero

la capa superficial de agua comienza a hundirse en el sólido. Al suceder esto, penetra

aire para llenar los espacios vacíos. A eliminarse agua de manera continua, se llega a

un punto donde no hay suficiente agua para mantener una película continua en todos

los poros, y la velocidad de secado disminuye repentinamente al principio del segundo

periodo de velocidad decreciente en el punto D.

Figura 4: curvas típicas de velocidad se secado: a) periodo decreciente controlado

pordifusión. b) periodo de velocidad decreciente controlado por capilaridad en un

sólido de poros finos

Fuente: Geankoplis, (1983)

Entonces, la velocidad de difusión del vapor de agua en los poros y la velocidad de

conducción de calor en el sólido, pueden llegar a ser los factores principales en el

secado. En los poros finos de los sólidos, la curva de velocidad de secado en el

segundo periodo de velocidad decreciente puede seguir la ley de difusión y la

curva resulta cóncava hacia arriba, tal como lo muestra la Figura 4b. En sólidos

muy porosos, tales como un lecho de arena, donde los poros son grandes, la curva

de velocidad de secado en el segundo periodo de velocidad decreciente suele ser

recta y, por tanto, las ecuaciones de difusión no son aplicables.

3.2.3 Comparación entre difusión de líquido y flujo capilar

Geankoplis (1983) menciona que para determinar el mecanismo de secado en el

periodo de velocidad decreciente, los datos experimentales obtenidos por el

contenido de humedad en diversos tiempos, usando condiciones de secado

constante, se suelen analizar de la siguiente manera. Primero, se procede a

graficar en papel semi logarítmico el cambio de humedad no logrado, que se

define como la relación de humedad libre presente en el sólido después de secar

durante t horas, y el total del contenido de humedad libre presente al principio del

periodo de velocidad decreciente, X/Xc.

El valor de Rc se calcula con base en la pendiente medida de la línea, y si

concuerda con el valor experimental de Rc en el periodo de velocidad constante o

con la predicción del valor de Rc, el movimiento de humedad es por flujo capilar. Si

los valores de Rc no concuerdan, el desplazamiento de la humedad es por

difusión. Sin embargo, en la práctica, la difusividad suele ser menor con

contenidos de humedad pequeños que con contenidos de humedad altos, en cuyo

caso se determina experimentalmente un valor promedio de difusividad en el

intervalo de humedades considerado.

Cuando los datos experimentales muestran que el movimiento de la humedad

sigue la ley de difusión, las difusividades experimentales promedio se pueden

calcular como sigue para diferentes intervalos de concentración.

3.3 TIPOS DE SECADORES

3.3.1 Secaderos Ideales

Barbosa-Cánovas et al. (2000) indica que un secadero de este tipo consta

esencialmente de una cámara en la que fluyen en contracorriente aire y los sólidos

a secar. Los sólidos se introducen a razón de Fs (kg de sólidos secos/h), cuyo

contenido en agua es ws1 a una temperatura Ts1, abandonando el secadero a una

temperatura Ts2 con un contenido en agua ws2. La corriente de aire se introduce en

el secadero con un caudal Fa (kg de aire seco/h), a una temperatura Ta1 con un

contenido de humedad de Wa1 (kg de agua/kg aire seco), mientras que lo

abandona a una temperatura Ta2, con una humedad Wa2.

3.3.1.1 Balances de calor y materia

Al realizar un balance de materia para el agua se obtiene:

FaW a1+F sw s1=FaW a2+F sw s2

Mientras que el balance energético conduce a la expresión:

Q1+FaH ´a1+F sH ' s1=QL+FaH ' a2+F sH ' s2

En la que Q1 es el calor añadido al secadero desde cualquier fuente externa, QL es

el calor perdido, y H’a es la entalpia del aire expresada según la ecuación:

H 'a=C s (T a−T 0 )+W λ 0

Donde Cs es el calor especifico húmedo del aire. La entalpía del sólido será:

H ´s=Cps (T s−T 0 )+W C pa(T s−T0)

En la que Cps es el calor especifico de los sólidos, y Cpa el correspondiente al agua

que contiene (4,187 KJ/Kg K). En estas últimas ecuaciones T0 representa la

temperatura de referencia, que suele tomarse como 0°C.

3.3.1.2 Contenido de humedad del aire

Barbosa-Cánovas et al. (2000) menciona que en las operaciones de secado, las

propiedades del aire húmedo cambian en función del tiempo. El mayor cambio es

la cantidad de agua eliminada del producto mientras el aire pasa a través del

sistema. Es conveniente expresar las propiedades del cambio de humedad del aire

en términos de aire seco. Las ecuaciones se pueden combinar para expresar la

cantidad de agua en función de la cantidad de aire seco, lo que permite obtener la

siguiente expresión para la humedad molar absoluto:

W '=naguanaire

=PaguaPaire

En la que W’ esta expresada en moles de agua por mol de aire seco. La relación

de humedad o humedad absoluta se obtiene si W’ se expresa como la razón

másica agua/aire en lugar de molar:

W=W ' (M agua

M aire

)

Donde Magua es la masa molecular de agua y Maire es la masa molecular de aire.

3.3.1.3 Diagrama psicométrico

El diagrama psicométrico para una mezcla de aire-agua es muy utilizado ya que

incluye las propiedades básicas, tales como volumen húmedo, entalpia y

humedad. Para poder interpretar este diagrama es necesario los siguientes

términos (Barbosa-Cánovas et al., 2000):

Temperatura de bulbo seco

Es la temperatura de la mezcla medida por inmersión de un termómetro en la

mezcla sin ninguna modificación en el mismo (Barbosa-Cánovas et al., 2000).

Saturación relativa o humedad relativa

Barbosa-Cánovas et al (2000) indica que la humedad relativa se define como la

razón entre la presión parcial del vapor de agua (Pagua) en el sistema y la presión

parcial del vapor de agua (Pagua-sat) en condiciones de saturación a la misma

temperatura a la que se halla el sistema. Se puede expresar como:

Φ = 100 Pagua/Pagua-sat = 100 Xagua/ Xagua-sat

Temperatura de bulbo húmedo

La temperatura de saturación adiabática se alcanza cuando una gran cantidad de

agua se pone en contacto con el gas entrante. Cuando una pequeña cantidad de

agua se expone a una corriente continua de gas bajo condiciones adiabática, se

alcanza una temperatura en estado estacionario conocida como temperatura de

bulbo húmedo.

La temperatura de bulbo húmedo, desde el punto de vista termodinámico , puede

definirse como la temperatura Tbh a la cual el agua, por evaporación en el aire

húmedo a una temperatura de bulbo seco T y contenido de humedad W, puede

llevar adiabáticamente el aire hasta saturación mientras se mantiene una presión

constante (Barbosa-Cánovas et al., 2000)

3.3.2 Secaderos discontinuos

Según Barbosa-Cánovas et al. (2000) las condiciones del aire no permanecen

constantes en un secadero de compartimiento o bandeja mientras se está secando

el producto. Los balances de materia y calor se utilizan para estimar las

condiciones de salida del gas (por ejemplo temperatura y humedad).

3.3.3 Secadero de armario o bandeja

Las bandejas que contienen el producto se colocan en un compartimiento de

secado en contacto con el aire de secado. El aire es calentado mediante un

calentador a la entrada y es forzado a pasar a través del conjunto de bandejas y

sobre el producto. El problema más grande de este tipo de secaderos es obtener

un secado uniforme en los diferentes puntos de las bandejas de secado (Heldman

y Singh, 1981).

Este tipo de secadero es utilizado generalmente en operaciones a pequeña escala

y en planta piloto. El secadero consiste en un armario aislado de bandejas y una

fuente de calor para la circulación de aire caliente (Karel, 1975). Los calentadores

de aire pueden ser quemadores de gas directo serpentines de vapor,

intercambiadores o calentadores eléctricos. La velocidad del aire es de 2 a 5 m/s

(Brennan et al., 1990). Estos secaderos se utilizan para secar frutas y hortalizas

(Barbosa-Cánovas et al., 2000).

IV. MATERIALES Y MÉTODOS

IV.1. Materiales

a) Materia prima

- Lúcuma

b) Maquinaria

- Secador Edibon

c) Equipos

- Termómetros

- Balanza

d) Utensilios

- Tabla de picar

- Cuchillos

IV.2. Metodología

Curva de Secado

a) Acondicionamiento del secador

- Colocar termómetros al ingreso y salida del secador

- Prender el ventilador

- Encender la llave principal del tablero

- Prender la resistencias y esperar a que llegue a la temperatura de

trabajo

b) Control y registro de peso

- Colocar la balanza en la parte superior de la cabina de secado

- Realizar la configuración de la balanza y la computadora

- Configurar que el registro de pesos en el tiempo se realice a

intervalos de 10 segundos.

c) Acondicionamiento del Alimento

- Lavar la lúcuma

- Retirar la cáscara de la lúcuma

- Cortar la lúcuma en rebanadas delgadas

- Medir el espesor de las rebanadas

- Colocar las rebanadas en la bandeja de secado tratando de no

dejar espacios sin cubrir

- Pesar la bandeja y la lúcuma

d) Durante el secado

- Colocar la bandeja en el secador

- Verificar que la computadora esté tomando los datos

- Terminarán las lecturas cuando el peso se mantiene constante

V. RESULTADOS Y DISCUSIONES

Cuadro 1. Datos iniciales para el secado del producto (lúcuma)

Humedad inicial, Fte Collazos (2010) 0.723

Masa seca 0.13019

Area de secado 280 cm2

Espesor de lámina 3.26 mm

Temperatura de secado 65ºC

Fuente. Elaboración propia

Figura 5. Curva de Secado de lúcuma

-1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Velocidad vs Humedad Libre Promedio

Vel

ocid

ad

Humedad Libre Promedio

Fuente. Elaboración propia

Figura 6. Curva de Secado para un alimento

Fuente. Modificado de Barbosa-Canovas (2000).

Como puede observarse las gráficas presentadas en la Figura 5 y 6 son muy parecidas.

En la Figura 5 se describe la curva de secado típica para la lúcuma que deshidratamos,

mientars que ne la Figura 6, la de un alimento estándar. Barbosa-Canovas (2000) señala

que la etapa comprendida entre los puntos A o A’ y B corresponden al inicio del secado;

A’ cuando el cuerpo a secar está caliente y A para cuando está frío. La lúcuma ingresó a

temperatura ambiente al secador pro lo que se podría considerar como un cuerpo

relativamente frio describiendo la forma característica que se ve en la figura 5, bastante

semejante a la observada en la Figura 6.

El tramo B-C es conocido como período de velocidad constante de secado y está

asociado a la eliminación del agua no ligada del producto, en el que el agua se comporta

como si el sólido no estuviera presente (Barbosa-Canovas, 2000). En la figura 6 se

muestra este periodo como una línea recta; sin embargo, durante el secado de la lúcuma

no ocurrió así, solo se presenta una ligera tendencia horizontal para proseguir con una

caída brusca de la velocidad de secado.

El periodo de velocidad decreciente se da cuando la velocidad de secado ya no se

mantiene constante y empieza a disminuir, además, la actividad e agua en la superficie se

hace menor a la unidad. En punto C en la Figura 6 representa el inicio de este período. El

período de velocidad decreciente se puede dividir en dos etapas. La primera de ellas se

da cuando los punto húmedos en la superficie disminuyen continuamente hasta que la

superficie está seca completamente (Punto D), mientras que la segunda etapa del período

de velocidad de secado decreciente se inicia en el punto D, cuando la superficie está

completamente seca, y el plano de evaporación se traslada al interior del sólido. A veces

no existen diferencias remarcables entre el primer y segundo período de velocidad

decreciente. La cantidad de agua eliminada en este periodo puede ser baja, mientras que

el tiempo requerido puede ser elevado, ya que la velocidad de secado es baja (Barbosa-

Cánovas, 2000). En la Figura 5 no se puede apreciar muy bien las dos etapas del secado

a velocidad decreciente por lo que se comprueba que para el caso de secado este cambio

es casi imperceptible gráficamente.

Figura 7. Curva de velocidad vs tiempo para el secado de lúcuma

0 2000 4000 6000 8000 10000 120000

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Velocidad de secado vs tiempo

Fuente. Elaboración propia

Figura 8. Curva de humedad libre vs tiempo para el sacado de lúcuma

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Humedad Libre vs Tiempo

tiempo

Hum

edad

Libr

e

Fuente. Elaboración propia

Figura 5. Humedad residual en función del tiempo

Fuente. Barrena et. al. (2009).

Las curvas de secado para la lúcuma presentadas en las Figuras 8 y 9 son muy similares

por lo que existe una gran concordancia en cuanto al laboratorio llevado a cabo y la

investigación de Barrena et. al. (2009). Como se puede observar no solo basta conocer la

temperatura de secado, área de secado, espesor de la muestra entre otros datos vistos

en laboratorio sino también una referencia muy importante es la velocidad del aire de

secado. En la Figura 9 Barbosa et. al. (2009) analiza las diferencias de las curvas del

secado a distintas velocidades de aire.

Figura 10. Curvas de E vs tiempo para el sacado de lúcuma

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

-1.2-1

-0.8-0.6-0.4-0.2

00.20.40.6

E vs tiempo promedio

Tiempo promedio

E

Fuente. Elaboración propia

Figura 11. Curvas de E vs tiempo para el sacado de lúcuma

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

-1.2-1

-0.8-0.6-0.4-0.2

00.20.40.6

E vs Fick

Fick

E

Fuente. Elaboración propia

Cuadro 2. Datos obtenidos luego del secado de lúcuma.

Punto de humedad crítica en base seca 0.280509

Punto de velocidad crítica 0.00829304

Tiempo de secado constante 240 segundos

Tiempo de secado decreciente 5000 segundos

Tiempo de secado total 10000 segundos

Difusividad 1.0768E-10

Fuente. Elaboración propia

Como puede observarse en el Cuadro 2 la humedad crítica en base seca para la lúcuma

fue de 0.281g agua/g lúcuma seca. Este dato contrasta bastante por el encontrado por

Barrena et. al. (2009), el cual da 0.51g agua/ g lúcuma como humedad crítica. La

diferencia es notoria aun sabiendo que el espesor de la lúcuma analizada en el laboratorio

fue de 0.326 cm mientras que la empleada por Barrena et al (2009) fue de 0.3 cm

(espesor muy cercanos). Uno de los factores que influirían en esta diferencia de

humedades críticas es que el secado realizado en el laboratorio se llevo a cabo a 65ºC,

mientras que la de Barrena et. al. (2009) fue a 60 ºC. A esto debemos añadirle el grado de

madurez que presentó la lúcuma en cada investigación.

VI. CONCLUSIONES

La etapa de iniciación de secado presenta una curva ligeramente cóncava

hacia abajo para un cuerpo frio.

El periodo de velocidad constante puede ser muy corto, todo depende de la

humedad inicial del producto.

El cambio de etapas durante el periodo de velocidad decreciente fue

imperceptible para la lúcuma secada en el laboratorio.

Durante el secado es importante también controlar la velocidad del aire de

secado.

VI.- BIBLIOGRAFÍA

- Barbosa-Cánovas, G.V.; Ibarz Rivas. A. y Vega Mercado. H. 2000. Deshidratación

de los Alimentos. Editorial Acribia, S.A. Zaragoza. España.

- Barrena, M.; Maicelo, G.; Gamarra, O.; Donato, R. 2009. Cinética de Secado de

Lúcuma (Pouteria lúcuma L.). (en línea). Disponible en:

<http://revistas.concytec.gob.pe/pdf/as/v2n2/a06v2n2.pdf>. Consultado el 28 de

mayo de 2012

- Brennan. 1980. Las operaciones en la Ingeniería de Alimentos. Editorial Acribia,

S.A. Zaragoza. España.

- Earle. R. L. 1998. Ingeniería de los alimentos: Las operaciones básicas del

procesado de los alimentos. Segunda edición. Editorial Acribia, S.A. Zaragoza.

España.

- Geankoplis, C.1983. Procesos de transporte y operaciones unitarias. Tercera

edición. Compañía editorial Continental. México.

- Heldman y Singh. 1981. Ingeniería del Procesamiento de Alimentos. Editorial AVI

Co. Connecticut.

- Karel. 1975. Concentración de Alimentos. Principios físicos de la Conservación de

Alimentos. Editorial Marcel Dekker, Inc. New York.

- Mc Cabe, W., Smith, J., Harriot, P. 1991. Operaciones básicas de Ingeniería

química. Cuarta Edición. Editorial Reverté S.A. Barcelona.

ANEXOS

Figura 12. Secador

Edibon

Figura 13. Bandeja de Secado

Figura 14 Acondicionamiento del alimento

Figura 15 Secado del alimento