Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería 1-1-2002 Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla cabezona cabezona Fernando Augusto Trujillo Suárez Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos Citación recomendada Citación recomendada Trujillo Suárez, F. A. (2002). Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla cabezona. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/385 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería

1-1-2002

Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla

cabezona cabezona

Fernando Augusto Trujillo Suárez Universidad de La Salle, Bogotá

Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos

Citación recomendada Citación recomendada Trujillo Suárez, F. A. (2002). Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla cabezona. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/385

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PROCESOS DE DESHIDRATACIÓN DE CEBOLLA JUNCA Y DE CEBOLLACABEZONA

FERNANDO AUGUSTO TRUJILLO SUAREZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

ÁREA DE INGENIERÍABOGOTÁ, D.C.

2002

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PROCESOS DE DESHIDRATACIÓN DE CEBOLLA JUNCA Y DE CEBOLLACABEZONA

FERNANDO AUGUSTO TRUJILLO SUAREZ

Director del proyecto Dra. LENA PRIETO CONTRERAS Ingeniera Química.Magíster en educación.

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

ÁREA DE ÍNGENIERÍABOGOTÁ, D.C.

2002

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Nota de aceptación

Firma del presidente del jurado

Firma del jurado

Firma del jurado

Bogotá D.C., 18 de Noviembre de 2002.

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AGRADECIMIENTOS

Agradezco al Dr. Camilo Rozo Bernal Decano de la Facultad de Ingeniería de Alimentos

de la Universidad de la Salle, por su colaboración en este trabajo.

A la Dra. Lena Prieto Contreras, Ingeniera Química. Magíster en Educación por su

dirección y esmerada colaboración.

Al Dr. José Maria Trujillo. Economista de la Universidad Nacional. Profesor de la UPTC de

Tunja. Especializado en Economía estadística, por el desarrollo estadístico de este trabajo

y su incondicional apoyo.

A los Ingenieros de Alimentos Consuelo Díaz, consultora Internacional de PRODAR y

Oswaldo Castellanos, coordinador de proyectos del CENTIA, por su desinteresado apoyo

y amistad.

A mi madre por todo su amor y apoyo incondicional.

A todas aquellas personas que de una u otra manera, directa o indirectamente

colaboraron con el desarrollo de este trabajo.

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A mis padres y hermanos por todo el apoyo, que con paciencia y todo el amor que pude

recibir, cumplí con la meta que también hace parte de ellos.

A todo aquel que quiera y pueda hacer algo por este país y este convencido que el futuro

esta en el trabajo y la honradez.

A Dios por permitirme llegar a ser lo que soy y lo que en el futuro pueda ser.

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LISTA DE CUADROS

Pág.Cuadro 1. Clasificación taxonómica de la cebolla junca. 2Cuadro 2. Características físicas de la cebolla junca. 3Cuadro 3. Composición química de la cebolla junca. 4Cuadro 4. Producción nacional de cebolla junca. 5Cuadro 5. Precios promedian de cebolla junca. 6Cuadro 6. Clasificación taxonómica de la cebolla cabezona. 8Cuadro 7. Clasificación de la cebolla cabezona para el mercado Europeo. 9Cuadro 8. Composición química de la cebolla cabezona. 10Cuadro 9. Producción nacional de cebolla cabezona. 11Cuadro 10. Precios promedio de cebolla cabezona. 12Cuadro 11. Ensayos para la deshidratación de cebolla junca y cebolla cabezona. 25Cuadro 12. Variables de los ensayos de experimentación. 28Cuadro 13. Formato de hoja de procesos de los ensayos. 29Cuadro 14. Humedades de cebolla junca y cebolla cabezona. 30Cuadro 15. Resultados de la experimentación del diseño experimental bloques completamente aleatorizados para tamaños desiguales de muestra. 31Cuadro 16. Promedios para el análisis de varianza de la experimentación. 32Cuadro 17. Análisis de varianza de la cebolla junca. 33Cuadro 18. Análisis de varianza de la cebolla cabezona. 33Cuadro 19. Resultado de la prueba t-student del diseño experimental. 34Cuadro 20. Datos para determinar la curva de humedad de cebolla junca a 5 mm. 36Cuadro 21. Datos para determinar la curva de humedad de cebolla cabezona. 39Cuadro 22. Datos para determinar la curva de velocidad de deshidratación para cebolla junca a 5 mm de tamaño de corte. 46Cuadro 23. Datos para determinar la curva de velocidad de deshidratación para la cebolla cabezona a 5 mm de tamaño de corte. 50Cuadro 24. Resultados de los tiempos de deshidratación. 53Cuadro 25. Resultados de los tiempos de deshidratación. 54Cuadro 26. Pérdidas por procesamiento de la cebolla junca 55Cuadro 27. Balance de materia para el proceso de la cebolla junca. 65Cuadro 28. Clasificación de las energías del proceso de deshidratación para la cebolla junca. 66Cuadro 29. Energía empleada en la deshidratación de cebolla junca. 66Cuadro 30. Perdidas por procesamiento de la cebolla cabezona. 67Cuadro 31. Balance de materia para el proceso de la cebolla junca. 77Cuadro 32. Clasificación de las energías del proceso de deshidratación para la cebolla cabezona. 78Cuadro 33. Energía empleada en la deshidratación de cebolla cabezona 78Cuadro 34. Ficha técnica del Deshidratador Piloto Automatizado 80

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LISTA DE FIGURAS

Pág.Figura 1. Típica curva de deshidratación de perdidas de humedad con el tiempo para un sólido. 16Figura 2. Curva de velocidad de deshidratación. 16Figura 3. Esquema de un deshidratador de bandejas. 20Figura 4.Determinación de la curva de humedad para Cebolla junca a 5 mm de tamaño de corte. 37Figura 5. Determinación de la curva de humedad para Cebolla Cabezona a 5 mm de tamaño de corte. 40Figura 6. Determinación de la humedad crítica a partir de la curva de humedad para Cebolla junca. 42Figura 7. Determinación de la humedad crítica a partir de la curva de humedad para cebolla cabezona. 44Figura 8. Curva de velocidad de deshidratación para la Cebolla junca. 48Figura 9. Curva de velocidad de deshidratación para la cebolla cabezona. 52Figura 10. Datos experimentales del caudal de aire para la cebolla junca. 57Figura 11.Temperaturas de entrada y salida del aire para cebolla junca a 5 mm. 59Figura 12.Humedad relativa de entrada y salida del aire para la cebolla junca a 5 mm. 61Figura 13. Diagrama de flujo para el proceso de deshidratación de cebolla junca. 64Figura 14. Datos experimentales del caudal de aire para la cebolla cabezona. 69Figura 15 Temperaturas de entrada y salida del aire para cebolla cabezona a 5 mm. 71Figura 16 Temperatura de entrada y salida del aire para cebolla cabezona a 5 mm. 73Figura 17 Diagrama de flujo para el proceso de deshidratación de cebolla cabezona. 74

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LISTA DE ANEXOS

Pág.Anexo A. NORMA DE CALIDAD No 1222 ICONTEC. 86Anexo B. NORMA DE CALIDAD No 1221 ICONTEC. 88Anexo C. Diseño de bloques completamente aleatorizados para tamaños desiguales de muestra. 94Anexo D. Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca y cabezona. 96Anexo E. Hojas de proceso de las condiciones ejecutadas durante cada ensayo. 108Anexo F. Análisis de varianza para el diseño de bloques completamente aleatorizados para tamaños desiguales de muestra. 120Anexo G. Prueba t- student para las cebollas cabezona y junca. 121Anexo H. Calculo del contenido de humedad. 123Anexo I. Cálculos para hallar la curva de velocidad de deshidratación. 124Anexo J. Calculo del tiempo de deshidratación de cebolla junca. 126Anexo K. Calculo del tiempo de deshidratación de cebolla cabezona. 126Anexo L. Cálculo de pérdidas por proceso del ensayo 4 de la cebolla junca. 132Anexo N. Balances de materia y energía para la cebolla cabezona a 5 mm de tamaño de corte. 133Anexo M. Balances de materia y energía para la cebolla junca a 5 mm de tamaño de corte. 137Anexo O. Manual del secador piloto automatizado. 141

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INTRODUCCION

La necesidad de disminuir los costos de producción en las empresas alimentarias es hoy

un factor importante para buscar alternativas que garanticen una utilidad mayor por

unidad de producto terminado. En diferentes procesos de alimentos requieren el uso de

condimentos que son adquiridos al por mayor y son usados en formulaciones. Entre ellos

la cebolla deshidratada que es empleada en sin número de alimentos procesados. Dicho

producto es importado en su mayoría debido a que no se ha avanzado en el país en el

estudio de productos deshidratados en especial con la cebolla, por lo tanto, se puede ver

que existe un mercado no explotado y aun menos de cebolla junca que es un producto

autóctono.

La creciente necesidad de indagar en nuevas alternativas en la industria de alimentos con

el fin de hacer mejoras en la calidad de los alimentos procesados, son dirigidas a

disminuir los costos de producción y ayudan a mejoras técnicas dentro de los procesos

en la industria alimentaria. El presente proyecto tiene como objeto tomar como alternativa

la deshidratación de la cebolla junca para producir productos similares a los que se

encuentran en el mercado, el deshidratado de cebolla cabezona que es de uso masivo en

las industrias de alimentos y hace parte de un sin numero de formulaciones en el proceso

de productos para consumo.

El desarrollo del deshidratado de cebolla junca y de cebolla cabezona puede llegar a ser

una buena opción para las empresas procesadoras de alimentos, ya que aprovechando el

porcentaje de perdidas de postcosecha, podría llegar a ser un producto que al igual o

bajo costo pueda ser utilizado en menor cantidad en las formulaciones de los productos.

Por lo tanto entra a competir en el mercado de los deshidratados.

Para lograr los objetivos de esta investigación se realizó u diseño experimental que esta

determinado por una preexperimentación que determina las condiciones que se van ha

i

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utilizar en la experimentación definido por un diseño experimental que conlleva a un

análisis estadístico.

Este estudio lleva a definir las condiciones del proceso de deshidratación de cebolla junca

y cabezona, por medio de la teoría de deshidratación basada en datos experimentales y

curvas de deshidratación que pueden llevar a definir técnicamente la viabilidad del

proyecto.

ii

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Estudiar los procesos de deshidratación de la cebolla junca (Allium fistilosum. L.) y de

la cebolla cabezona (Allium cepa. L.), por el método indirecto de aire caliente.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Diseñar la metodología experimental de los procesos de deshidratación de las

cebollas junca y cabezona con un deshidratador de bandejas.

• Analizar los resultados de la experimentación para escoger el mejor proceso de

deshidratación para cada una de las cebollas estudiadas.

• Proponer los procesos de deshidratación con las variables en que se obtiene el mejor

producto deshidratado.

iii

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TABLA DE CONTENIDO Pág

INTRODUCCION iOBJETIVOS iii1. GENERALIDADES 11.1 CEBOLLA JUNCA 11.1.1 Taxonomía 11.1.2 Variedades 21.1.3 Características Físicas 31.1.4 Composición 31.1.5 Producción Nacional 41.1.6 Postcosecha 61.2 CEBOLLA CABEZONA 71.2.1 Taxonomía 71.2.2 Variedades 81.2.3 Características Físicas 91.2.4 Composición 91.2.5 Producción Nacional 101.2.6 Postcosecha 131.3 DESHIDRATACIÓN 141.3.1 Definición 141.3.2 Variables que intervienen en el proceso e deshidratación 141.3.3 Velocidad de deshidratación 151.3.4 Tiempo de deshidratación 181.3.5 Equipos para deshidratación 19

2. METODOLOGÍA DE LA EXPERIMENTACIÓN 212.1 CARACTERÍSTICAS DE LA CEBOLLA PARA DESHIDRATAR 212.2 CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO FINAL 222.3 DETERMINACIÓN DE HUMEDAD 222.4 DISEÑO EXPERIMENTAL 232.4.1 Preexperimentación 232.4.2 Experimentación 232.5 DISEÑO ESTADÍSTICO 242.6 CONDICIONES DEL EQUIPO 26

3. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LA EXPERIMENTACIÓN 273.1 PREEXPERIMENTACION 273.2 EXPERIMENTACIÓN 273.3 EVALUACIÓN ESTADÍSTICA DEL DISEÑO EXPERIMENTAL 313.3.1 Análisis de Varianza 323.3.2 Prueba t Student 343.4 CURVAS DE HUMEDAD 353.4.1 Cebolla Junca 35

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Pág3.4.2 Cebolla Cabezona 383.5 HUMEDAD CRÍTICA 413.5.1 Cebolla Junca 413.5.2 Cebolla Cabezona 433.6 CURVAS DE VELOCIDAD DE DESHIDRATACIÓN 453.6.1 Cebolla Junca 453.6.2 Cebolla Cabezona 493.7 CALCULO DEL TIEMPO DE DESHIDRATACIÓN 533.7.1 Cebolla Junca 533.7.2 Cebolla Cabezona 54

4. MANEJO DE LOS PROCESOS DE DESHIDRATACIÓN 554.1 CEBOLLA JUNCA 554.1.1 Variables de los procesos de deshidratación 554.1.2 Proceso propuesto para la Industrialización 624.1.3 Balance de Materia 654.1.4 Balance de Energía 654.2 CEBOLLA CABEZONA 674.2.1 Variables de los procesos de deshidratación 674.2.2 Proceso propuesto para la Industrialización 744.2.3 Balance de Materia 774.2.4 Balance de Energía 774.3 CONDICIONES DEL EQUIPO DE DEHIDRATACION 79

CONCLUSIONES 81RECOMENDACIONES 83BIBLIOGRAFÍA 84ANEXOS 86

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1

1. GENERALIDADES

En el presente capítulo se darán a conocer las características de las materias primas

usadas en éste estudio: cebolla junca (Allium fistilosum L.) y cebolla cabezona (Allium

cepa L.). Además trata aspectos generales como conceptos de postcosecha, producción

nacional, regiones productoras y precios.

En otro de los apartes del capítulo se muestran las definiciones acerca de la

deshidratación por medio de aire caliente, proceso utilizado en esta investigación. Entre

los temas a tratar están las variables de la operación unitaria, la velocidad de

deshidratación, el calculo del tiempo de deshidratación y los equipos del proceso.

1.1 CEBOLLA JUNCA

Las raíces de la cebolla junca se producen en la base del tallo, son fasciculadas y poco

abundantes. Verticalmente miden hasta 30 a 45 cm y horizontalmente unos 30 cm. Cada

hoja tiene una base larga y carnosa que se une estrechamente con la base de las demás

hojas, envuelto por laminas finas o túnicas, y la exterior es seca.

1.1.1 Taxonomía1

La cebolla junca se conoce con los siguientes nombres:

• Nombre científico: Allium fistilosum L.

• Nombres comunes: cebolla larga, cebolla junca, cebolla llorona, cebolla de rama,

cebolla de tallo, cebolla de rabo y cebolla común.

• Nombres en otros idiomas: welsh onion (Inglés), cibule (Francés), schritwhwl

(Alemán).

1 Enciclopedia Agropecuaria, producción Agrícola. Bogotá: Terranova, 1995, Tomo II. p. 325-326.

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2

A continuación en el cuadro 1 se observa la clasificación taxonómica para la cebolla

junca.2

Cuadro 1. Clasificación taxonómica de la cebolla junca.

REINO Vegetal

TIPO Fanerógama

CLASE Monocotiledónea

ORDEN Liliflorae

FAMILIA Liliaceae

GÉNERO Allium

ESPECIE Fistilosum

VARIEDAD junca

Fuente: CORPOICA-PRONATTA (1996)

1.1.2 Variedades

Las variedades de cebolla junca que se siembran en el país son escasas puesto que en

Colombia no hay diversificación de cultivos de las mismas.

Algunas variedades de la cebolla junca que se pueden destacar son las siguientes3:

• Imperial: es muy apetecida en el mercado y es de amplia aceptación.

• Pajarita: tiene un buen macollamiento y desarrolla tallos delgados muy cortos. La

coloración es violeta.

• Silviana: desarrolla tallos gruesos y macolla muy bien. Presenta colores amarillo-

dorado.

• Ratona: es una variedad un poco tardía de tallos gruesos y largos con excelente

calidad. Los colores que muestra son pardo amarillo rojizos.

2 CORPOICA-PRONATTA, citado por el sistema de información estratégica del sector Agroalimentario SIESA.Bogotá: Corporación Colombia Internacional, 2002. p. 1.3 CORPOICA-PRONATTA, Op. Cit., p. 1-2.

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3

• Tuquerreña: desarrolla tallos gruesos y de color pardo-rojizos.

1.1.3 Características Físicas

En el cuadro 2 se muestran las características físicas de la cebolla junca, donde se

especifican los valores promedio de longitud, diámetro, peso y densidad4.

Cuadro 2. Características físicas de la cebolla junca.

CARACTERISTICAS VALOR

Longitud 29,1 cm

Diámetro 1,7 cm

Peso 35,3 g

Densidad 0,8 g/cm3

Fuente: CORPOICA-PRONATTA (1996).

1.1.4 Composición

En el cuadro 3 se encuentra la composición química de la cebolla junca, evaluada por 100

gramos de producto, tanto para la porción comestible tallo, como para la porción

comestible hojas. Se muestran los valores de los microcomponentes y

macrocomponentes más importantes5.

4 CORPOICA-PRONATTA, Op. Cit., p. 1-2.5 Sistema de información estratégica del sector agroalimentario. SIESA. Bogotá: Corporación ColombiaInternacional. 2002. p. 1-2.

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4

Cuadro 3. Composición química de la cebolla junca.

COMPONENTE VALOR COMPONENTE VALOR

Ácido ascórbico 15 mg Agua 90,3 g

Calcio 27 mg Calorías 25

Fibra 1,3 g Fósforo 31 mg

Grasa 5,3 g Hierro 0,4 mg

Niacina 0,4 g Proteínas 1,2 g

PORCIÓN

COMESTIBLE

TALLO

Riboflavina 0,04 mg Tiamina 0,04 mg

COMPONENTE VALOR COMPONENTE VALOR

Ácido ascórbico 15 mg Agua 90,3 g

Calcio 64 mg Calorías 28

Cenizas 0,8 g Fibra 1,7 g

Fósforo 40 mg Grasa 0,2 g

Hierro 0,7 mg Niacina 0,6 mg

Proteínas 1,6 g Riboflavina 0,09 mg

PORCIÓN

COMESTIBLE

HOJAS

Tiamina 0,06 mg Vitamina A 600 UI

Fuente: ICBF (Instituto Colombiano de Bienestar Familiar) 1992.

1.1.5 Producción Nacional

A continuación se presentan las estadísticas citadas por la Corporación Colombia

Internacional6, donde se encuentra la producción nacional y los precios promedio de la

cebolla junca en Colombia.

• Producción. En el cuadro 4 se muestra la producción histórica de la cebolla

junca de los años 1997 hasta el 2000, de Boyacá, Risaralda y Santander, como los

6 Ibid., p. 1-2.

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5

departamentos de mayor producción del país. Los demás departamentos están

resumidos en el cuadro como el “resto del país”.

Cuadro 4. Producción nacional de cebolla junca.

DEPARTAMENTO AÑO PRODUCCIÓN (Toneladas)PORCENTAJE DE

PARTICIPACIÓN (%)

Boyacá 1997199819992000

604642555660484740414000

87.8192.1690.0688.22

Risaralda 1997199819992000

33300177151402512894

4.842.942.612.75

Santander 1997199819992000

1242105931077511489

0.182.942.612.75

Resto del país 1997199819992000

49394189992865030920

7.173.145.336.58

Total producciónnacional

1997199819992000

688578602967538190469303

100100100100

Fuente: URPA departamental.

El cuadro 4 muestra al departamento de Boyacá como el de mayor producción de cebolla

junca en el país, con un porcentaje promedio de participación del 89,5%. Aquitania es el

municipio donde más se cultiva la cebolla junca en éste departamento. Lo cual genera

una ventaja para su posible industrialización, debido a su cercanía con Bogotá, lugar

donde se realiza está investigación, ya que se encuentran separadas a una distancia de

232 km.

Page 20: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

6

• Precios. En el cuadro 5 se presentan los precios desde el año 1997 hasta el

2001. Estos precios corresponden al promedio de los meses de cada año. Los

precios se encuentran en pesos por kilogramo de producto.

Cuadro 5. Precios promedio de cebolla junca.

AÑO PRECIOS PROMEDIO ($/kg)

1997

1998

1999

2000

2001

417,31

751,53

530,80

523,32

574,06

Fuente: CORABASTOS (Central mayorista de Bogotá).

El precio de la cebolla junca ha tenido una tendencia de incremento en los últimos años,

entre 1997 y 1998, es decir del 44,5%; mientras que entre los años 1999 y 2001 no es tan

significativo el incremento con respecto de los años anteriores (7,5%).

Por lo tanto el precio de la cebolla junca tiende al alza pero de manera controlada.

1.1.6 Postcosecha

La cebolla junca después de ser cosechada debe pasar por otras etapas que garantizan

la calidad final del producto que llega al consumidor. Estas etapas son: Recolección,

clasificación, empacado, almacenamiento y transporte.

• Recolección: debe realizarse en plena madurez, empleando mano de obra

especializada, con herramientas adecuadas para tal fin, evitando golpes fuertes,

heridas y magulladuras al producto7.

7 ROA. E, Gloria. Manejo de Postcosecha de la cebolla junca en el municipio de Aquitania. Tunja: UPTC.Tecnología en mercadeo Agropecuario, 1995. p. 40-45.

Page 21: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

7

• Clasificación: ésta etapa se lleva a cabo en el campo, considerando aspectos

tales como el grosor y la sanidad. En la norma 1222 del Instituto Colombiano de

Normas Técnicas (ICONTEC) aparecen los requisitos que cumple la cebolla junca

destinada a ser consumida en estado fresco. (Ver anexo A).

• Empacado: se procede a empacar en costales de fique, los cuales pueden

alcanzar un peso de 60 a 65 kilogramos. Un 20% del producto se desecha por

mala calidad debido a la deficiente manipulación del producto como, transporte

incorrecto y la falta de cadena de frió8.

• Almacenamiento: debido a la alta perecibilidad de la cebolla junca su mercado

debe llevarse a cabo lo antes posible y no se recomienda almacenarla por

periodos largos. Sin embargo, en caso de ser necesario puede guardarse por

pocos días a 0 ºC y humedades relativas del 90 % al 95 %. Es recomendable

utilizar bodegas oscuras con refrigeración, en canastas plásticas evitando daños

mecánicos9.

• Transporte: debido a que el producto es solo para el mercado nacional, tanto las

“ruedas” que van a las centrales mayoristas como las canastillas plásticas que se

destinan a los supermercados; se transportan en camiones de estacas sin ninguna

refrigeración10.

1.2 CEBOLLA CABEZONA

La cebolla cabezona es una planta anual para la producción de bulbos y bianual para la

obtención de semilla. Esta planta desarrolla inicialmente una raíz verdadera la cual muere

para ser reemplazada por un conjunto de raíces adventicias. Desarrolla un tallo muy corto

el cual posee un diámetro pequeño que aumenta con el desarrollo de la planta.

1.2.1 Taxonomía11

La cebolla cabezona se conoce con los siguientes nombres:

8 ARJONA, Citado por Corpoica-pronatta, 1996. Corporación Colombia Internacional. Op. Cit., p. 1-2.9 ICA, Manual de hortalizas. Bogotá: ICA, 1996. p. 20-21.10 Ibid. p. 21.

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8

• Nombre científico: Allium cepa.L.

• Nombres comunes: cebolla cabezona y cebolla de bulbo.

La especie es originaria del continente Asiático. De donde fue llevada a Egipto, Israel e

Italia. Actualmente se encuentra distribuida a nivel mundial.

En el cuadro 6 se muestra la clasificación taxonómica de la cebolla cabezona12.

Cuadro 6. Clasificación taxonómica de la cebolla cabezona.

REINO Vegetal

CLASE Monocotiledónea

ORDEN Liliflorae

FAMILIA Liliaceae

GÉNERO Allium

ESPECIE Cepa

Fuente: CORPOICA-PRONATTA (1996).

1.2.2 Variedades

La información de las variedades presentadas, proviene de Bruzón, Casseres e ICA

citados en el manual de CORPOICA-PRONATTA,199613.

En Colombia, se comercializan las siguientes variedades:

• Amarillas: yellow Granex, yellow bermuda, texas grano 1015 y IPAZ.

• Blancas: Rexor, cristal white wax, luxor, CHA y maxor.

• Roja: Burgundy, red bermuda, red cróele, tropicana.

11 Corporación Colombia Internacional, Op. Cit., p. 1-2.12 CORPOICA-PRONATTA,Op. Cit., p. 1.13 Ibid. p. 1-2.

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1.2.3 Características Físicas

En el cuadro 7 se muestran los diámetros para el mercado Europeo14.

Cuadro 7. Clasificación de la cebolla cabezona para el mercado Europeo.

• Primera: Entre 50 mm y 60 mm.

• Segunda: Entre 60 mm y 70 mm.

• Tercera: Entre 70 mm y 80 mm.

• Cuarta: Entre 80 mm y 100 mm.

• Quinta: Mayores de 100 mm.

Fuente: Corporación Colombia Internacional. (2002).

Las características de la cebolla cabezona en fresco se pueden ver en la norma de

calidad del ICONTEC. No.1221. (Ver anexo B).

1.2.4 Composición

En el cuadro 8 se encuentra la composición química de la cebolla cabezona, evaluada en

100 gramos de parte comestible. Se observan los valores de los microcomponentes y

macrocomponentes más importantes15.

14 Corporación Colombia Internacional, Op. Cit,. P. 1-2.

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10

Cuadro 8. Composición química de la cebolla cabezona.

COMPONENTE VALOR COMPONENTE VALOR

Ácido ascórbico 10 mg Agua 88,9 g

Calcio 35 mg Calorías 33

Carbohidratos 6,9 g Cenizas 0,5 g

Fibra 1,2 g Fósforo 31 mg

Grasa 0,1 g Hierro 0,5 mg

Niacina 0,2 mg Proteínas 1,4 g

Riboflavina 0,03 mg Tiamina 0,04 g

Fuente: ICBF. (1992).

1.2.5 Producción Nacional

La información presentada en este numeral son citadas por la Corporación Colombia

Internacional donde se encuentra la producción nacional y los precios promedio de la

cebolla cabezona en el país.

• Producción: en el cuadro 9 se muestra la producción histórica de la cebolla

cabezona de los años 1997 hasta 2000 de los departamentos Boyacá,

Cundimamarca y Norte de Santander, que aparecen con la mayor producción a

nivel nacional. Los demás departamentos están resumidos como el “resto del

país”.

15 Ibid. p. 1-2.

Page 25: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

11

Cuadro 9. Producción nacional de cebolla cabezona.

DEPARTAMENTO AÑOPRODUCCIÓN

(Toneladas)

PORCENTAJE DE

PARTICIPACIÓN (%)

Boyacá 1997

1998

1999

2000

11800

88391

127656

142436

46,7

43,45

49,65

51,55

Cundinamarca 1997

1998

1999

2000

38615

41645

38693

39061

15,28

20,47

15,05

14,14

Norte de Santander 1997

1998

1999

2000

56026

42638

60217

69130

22,17

20,96

23,42

25,02

Resto del país 1997

1998

1999

2000

40060

30736

30533

25673

15,86

15,12

11,88

9,29

Total producción

nacional

1997

1998

1999

2000

252701

203410

257099

276300

100

100

100

100

Fuente: URPA Departamental.

Los datos tabulados en el cuadro 9 muestran al departamento de Boyacá como el de

mayor producción de cebolla cabezona con un porcentaje de participación del 47,8 %,

promediado de los últimos cuatro años entre 1997 y 2000. Boyacá tiene una importante

Page 26: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

12

participación que hace prever una posible industrialización de la cebolla cabezona, al igual

que sucede con la cebolla junca, se puede aprovechar la cercanía del departamento con

Bogotá, lugar donde se realiza esta investigación.

• Precios. El cuadro 10 presenta los precios desde el año 1997 hasta el año 2000.

Los precios de cada año se encuentran en pesos por kilogramo de producto.

Cuadro 10. Precios promedio de cebolla cabezona.

AÑO PRECIO PROMEDIO ($/kg)

1997

1998

1999

2000

2001

593,76

1138,41

653,89

978,51

718,77

Fuente: Corporación Colombia Internacional.

El precio de la cebolla cabezona fluctúa de manera irregular, ya que se observa un alza

significativa entre 1997 y 1998, alrededor del 47,9%: mientras que entre los años 1999 y

2000 el alza es del 33%. Para el 2001 se observa una baja en el precio del 26%. Como

conclusión el precio es inestable aunque conserva una tendencia de incremento del

mismo.

Por otra parte se tiene en cuenta que el mercado nacional se abastece principalmente del

producto Colombiano, las importaciones de cebolla cabezona presentan altas y dinámicas

tasas de crecimiento y su tendencia, según este comportamiento, es a aumentar la

participación que hoy tiene en la oferta interna. Las importaciones Colombianas de cebolla

provienen principalmente de Venezuela, Chile, Ecuador y Perú y entran durante el primer

semestre del año. Cuando la oferta de estos países han sido insuficiente, eventualmente

el producto se ha traído de Canadá, Estados Unidos y Holanda.

Page 27: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

13

1.2.6 Postcosecha

La cebolla cabezona después de su cosecha debe pasar por ciertas etapas que permiten

obtener un producto de alta calidad. Por lo tanto, se debe tener en cuenta, la clasificación,

el empacado, el almacenamiento y el transporte16.

• Clasificación: es conveniente realizar una clasificación de los bulbos en el

campo para retirar aquellos que están dañados. Las cebollas se clasifican de

acuerdo con el diámetro del bulbo, los estándares varían según el país de destino

del producto.

• Empacado: las cebollas de buena calidad se empacan en sacos que no

sobrepasan los 35 kilogramos de capacidad. Cada saco se coloca en forma

vertical y separado de los otros, permitiendo una buena ventilación.

• Almacenamiento: el almacenamiento de la cebolla se hace en bolsas, guacales

o en cajas sobre estibas, con capacidad hasta de media toneladas. Comúnmente,

el almacenamiento refrigerado es utilizado para cebollas que serán

comercializadas en lugares lejanos. En este caso, se recomienda refrigerar

inmediatamente después del curado. A temperaturas de 0 ºC se mantiene el

producto en estado dormante y relativamente libre de algún deterioro. Una buena

circulación de aire es suficiente para prevenir el calentamiento y remover la

humedad de las cajas o bolsas. Si se mantienen estas condiciones se puede

almacenar la cebolla por 6 u 8 meses, manteniendo una humedad relativa de 65 a

70 %.

• Transporte: los bulbos que se comercializan deben ser transportados a

temperatura ambiente, pero protegidos del frió. La cebolla no se comercializa

refrigerada, por lo cual, cuando se utilizan contenedores refrigerados, las

compañías de transporte elevan la temperatura de 0 ºC a 10 ºC gradualmente.

Dos días antes de llegar al mercado de destino y un día antes debe alcanzar los

21 ºC o temperatura ambiente.

16 Corporación Colombia Internacional, Op. Cit., p. 1-2.

Page 28: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

14

1.3 DESHIDRATACIÓN

1.3.1 Definición

La deshidratación de alimentos es uno de los métodos más comunes de conservación de

alimentos. El objetivo de la deshidratación es de disminuir la disponibilidad del agua para

las reacciones enzimáticas y de crecimiento microbiano mediante la eliminación del agua

libre de los productos alimenticios. Otra parte del objetivo del proceso de deshidratación

es la reducción de volumen y peso global, lo que es una ventaja para el almacenamiento y

transporte.

1.3.2 Variables que intervienen en el proceso de deshidratación

Según Escobar “ para que el proceso de deshidratación se realice de una manera

adecuada, es necesario establecer las condiciones básicas del proceso, como son

temperatura y humedad relativa del aire de deshidratación, flujo de aire requerido y

tamaño de trozo que va ha ser deshidratado.”17

A continuación se comenta brevemente cada uno de los aspectos:

• Humedad relativa del aire: en los deshidratados de aire caliente, la

deshidratación tiene lugar en forma aproximadamente adiabática, es decir sin

intercambio de calor con el exterior del sistema alimento-aire de deshidratación.

Por lo tanto, el calor necesario para evaporar el agua del alimento se suministra

íntegramente por el descenso del calor sensible del aire de deshidratación. El calor

suministrado por el aire de entrada, ingresa al sistema con una temperatura y

humedad relativa preestablecidas por las condiciones del proceso. Es importante

tener en cuenta que la humedad relativa varia de un lugar a otro.

• Temperatura del aire: es importante resaltar que la temperatura en la superficie

del producto durante la deshidratación por dicho aire también resulta igual a la

17 ESCOBAR T, Mario Rene. Deshidratación de frutas y hortalizas usando aire caliente. En: Alimentaria.Bogotá. Vol 8, (jul/sep.1993); p. 22-23.

Page 29: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

15

temperatura de bulbo húmedo del aire que permanece constante durante el tiempo

que haya agua libre en la superficie del producto. Esta temperatura es

independiente del caudal y grado de humidificación adiabática del aire de

deshidratación; depende únicamente de la temperatura y humedad relativa del

aire.

• Caudal de aire: según el caudal de aire por unidad de superficie del producto, el

aire se cargará más o menos de humedad y su temperatura bajará más o menos.

Un caudal pequeño irá unido a una fuerte humidificación y a un descenso de

temperatura.

• Tamaño del trozo del producto: la transferencia de vapor de agua durante la

primera fase de deshidratación es proporcional a la superficie del alimento.

Durante la segunda fase de deshidratación, el funcionamiento de los alimentos

aún favorece todavía más la velocidad de deshidratación.

1.3.3 Velocidad de deshidratación

En un sistema de deshidratación de contacto directo se hace circular aire caliente sobre

las mismas y de forma paralela, a la superficie del sólido. La perdida de agua es

cuantificada como perdida de peso del sólido húmedo.18

Normalmente la deshidratación tiene lugar en un cierto números de etapas, cada una de

ellas caracterizadas por una velocidad de deshidratación diferente. En las figuras 1 y 2 se

muestran el comportamiento típico de deshidratación con aire caliente en sólidos

húmedos. La mayoría de sólidos presentan el mismo comportamiento de las curvas de

deshidratación.

18 BARBOSA-CANOVAS, Gustavo. Manual de laboratorio de Ingeniería de Alimentos. Zaragoza: Acribia.2000. p. 71-79.

Page 30: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

16

Figura 1. Típica curva de deshidratación de perdidas de humedad con el tiempo para un

sólido.

La figura 1 presenta una curva decreciente, donde se tiene graficada la humedad libre, en

kilogramos de agua por kilogramo de materia seca, contra el tiempo en segundos.

Figura 2. Curva de velocidad de deshidratación.

Page 31: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

17

La figura 2 muestra una curva típica de deshidratación, donde se grafica la humedad libre

contra la velocidad de deshidratación, en kilogramos por hora y metro cuadrado, donde se

ignora la etapa más temprana durante la cual la temperatura va aumentando,

representado por el segmento AB . Además, en la curva de deshidratación existen dos

etapas de deshidratación: el periodo de velocidad constante en el que el agua es

evaporada en superficie saturadas, representando por el segmento CB en la curva de

deshidratación, y el periodo de velocidad decreciente, representado por el segmento CD ,

en el cual se elimina la humedad ligada o adherida al interior de la matriz sólida. El

contenido de humedad a la que la velocidad de deshidratación disminuye súbitamente

será el contenido critico de humedad del proceso. La humedad mínima que el producto

puede alcanzar cuando es expuesto en un medio externo especifico después de un

tiempo infinito se denomina contenido de humedad en equilibrio.

La velocidad de deshidratación Wc; en el periodo constante puede ser leída directamente

de la figura de velocidad de deshidratación contra humedad libre. O puede ser calculada

por medio de la fórmula:

( )fgh

TsTahWc

−=

Donde:

hfg = calor latente de vaporización a la temperatura de la superficie del material.

Ta = temperatura del aire.

Ts = temperatura de la superficie del sólido.

h = coeficiente de transmisión de calor.

Page 32: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

18

1.3.4 Tiempo de deshidratación

El tiempo de deshidratación puede ser calculado por medio grafico o por medio

matemático. En el método grafico se puede usar la grafica de la figura 2, se lee la

humedad libre a la que se desea llegar y se determina el tiempo en el eje de las

ordenadas.19

La curva de velocidad de deshidratación, muestra una velocidad constante Wc desde un

contenido de humedad inicial X0 hasta la humedad critica Xc. A partir de ahí la velocidad

decrece en relación lineal desde la humedad critica Xc hasta que la humedad final se

convierte en 0 para X = 0. El tiempo que requiere un material para llegar a una humedad

X se determina por la suma del tiempo antecrítico (tac) y el tiempo postcrítico (tpc).

El tiempo antecrítico esta determinado por la formula:

( )cic

ac XXAW

SSt −=

Donde:

tac = es el tiempo antecrítico de deshidratación en minutos.

Xi = humedad inicial.

Xc = humedad critica.

Wc = velocidad de deshidratación para el periodo constante de deshidratación.

A = área de deshidratación.

SS = sólidos del producto.

El tiempo postcrítico está se determina mediante la formula:

∫=W

dx

A

SSt pc

19 Ibid., p. 76-78.

Page 33: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

19

Donde la integral se halla realizando una gráfica de 1/W contra humedad promedio y se

halla el área bajo la curva.

Debe resaltarse que el calculo del tiempo de deshidratación se basa en datos

experimentales de deshidratación

1.3.5 Equipos para deshidratación

Existen tres métodos industriales de eliminación de agua en materiales sólidos: 1)

someter el material a una corriente de aire de baja humedad calentando y que circula a

alta velocidad (deshidratación por aire), 2) colocar el material sobre una superficie

calentada y esperar a que la humedad pase a la atmósfera por evaporación

(deshidratación por contacto) y 3) someter el material a una fuente de calor de baja

presión (secado al vació).

En este proyecto se utiliza un secador con aire caliente de armario o bandejas que consta

de una resistencia eléctrica que calienta el aire que entra y es circulado en la cámara por

medio de un ventilador que hace inducir el caudal de aire sobre el material a secar que se

encuentra sobre las bandejas. El aire húmedo que sale por otro ducto hacia el exterior, si

el proceso lo requiere, se puede disponer de una compuerta que facilite la recirculación de

aire de entrada.

En la figura 3 se puede observar el esquema de un deshidratador de bandejas.

Page 34: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

20

Figura 3. Esquema de un deshidratador de bandejas.

Page 35: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

21

2. METODOLOGÍA DE LA EXPERIMENTACIÓN

En el presente capítulo se dan a conocer las características de las cebollas junca y

cabezona para deshidratar, las características del producto final, el diseño experimental y

las condiciones del equipo que se emplea en la deshidratación.

2.1 CARACTERÍSTICAS DE LA CEBOLLA PARA DESHIDRATAR

En el mundo se emplea para la deshidratación la cebolla de bulbo comestible Allium Cepa

L. (cebolla cabezona o de bulbo). La cebolla cultivada para deshidratación debe ser

blanca y tener un alto contenido de sólidos con buena pungencia y sabor. Menos cantidad

de agua en el tejido del bulbo hace más económica la deshidratación ya que se necesitan

menos energía para remover el agua. Se desea de alto sabor puesto que muchos de

estos compuestos encargados del sabor se pierden, debido a que estos son volátiles;

compuestos de sulfuros entre los que está el S-alquenil-L-cisteina sulfóxido.20 Esto ocurre

durante el proceso de preparación y deshidratación.

La cebolla para deshidratar puede tener rangos entre el 10% a 24% de sólidos, aunque en

Estados Unidos hay cultivos que se aproximan al 28% de sólidos21.

En Colombia la cebolla cabezona que se cultiva presenta una humedad del 88.9%22, los

que indica que tiene un 11.1% de sólidos. Este valor se encuentra entre el rango usado de

Estados Unidos en cebollas para deshidratar.

Mientras que la cebolla junca que se cultiva en el país presenta una humedad del 90,3%23

con 9,7% de sólidos. Un valor ligeramente alejado de la cebolla cabezona. Por lo tanto,

20 Durward S, Smit. Processing vegetables Science and technology. Pensylvania: Technomic Publisihing co.e1997. p.209 a 228.21 Ibid., p. 21022 CCI, Op.cit; p. 1 a 2.23 Ibid., p 1.

Page 36: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

22

las características mencionadas de la cebollas junca y cabezona, se comprueban a través

de la experimentación.

2.2 CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO FINAL

Las cebollas cabezona y junca para deshidratar en la experimentación se cortan en

secciones de 5mm. y 10 mm, el valor de 5 mm. es recomendado en fichas técnicas,

mientras que el valor de 10 mm. se hace para verificación del primer valor y determinar

sus diferencias desde el punto de vista técnico. Además, se trabajan las dos cebollas con

los dos tamaños a una temperatura de 70 ºC.24. Las rodajas secas se separan y clasifican

según el tamaño, las rodajas pequeñas y quebradas se procesan para obtenerla en forma

de polvo.

La humedad final del producto luego de la deshidratación debe estar entre un 4% y 7%

según el requerimiento de proceso, tamaño y presentación25.

Después de la deshidratación, las rodajas son molidas y separadas dentro de los rangos

establecidos puesto que para comercializarlas, el tamaño depende del uso especifico del

producto. Cuando el sabor es el factor más importante, la cebolla en polvo o granulada

son las más recomendadas. Si es la apariencia, la textura y sensación en la boca, son

importantes las partículas largas al igual con la desmenuzada, tajada o rebanadas.26

2.3 DETERMINACIÓN DE HUMEDAD

Se realiza con el método denominado de la estufa que consiste en colocar de 2 g a 10 g

de muestra para deshidratar en un detector de humedad provisto de una resistencia que

deseca la muestra y va registrando la perdida de agua hasta que ésta se hace constante.

El tiempo de la prueba debe ser de 2 a 3 horas a una temperatura de 98 ºC a 100 º C. Al

final se expresa el peso perdido por la muestra como porcentaje de agua.27

24 CONSEJO NACIONAL DE PRODUCCIÓN. Desarrollo de productos. [email protected] p 2.25 DURWARD., Op.cit,. p. 211-213.26 http: www.food product desing.com /archive/2001/0501/sr.html.27 HART, FL. Análisis moderno de los alimentos. Zaragoza: Acribia,. 1983. p. 7.

Page 37: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

23

2.4 DISEÑO EXPERIMENTAL

2.4.1 Preexperimentación

Para determinar los parámetros de deshidratación de la cebolla junca y de la cebolla

cabezona, se realiza una preexperimentación en un deshidratador de bandejas con aire

caliente. El caudal y la temperatura del aire son ajustables. Este deshidratador está

conectado a un computador que va registrando la perdida de peso en función del tiempo,

el caudal del aire, las temperaturas de entrada y de salida del aire, y las humedades

relativas de entrada y de salida del aire en función del tiempo.

Para lograr los datos experimentales de la deshidratación de la cebolla cabezona y de la

cebolla junca, primero se trabaja en la preexperimentación en bandejas metálicas y

bandejas enmalladas con el tamaño de 5mm. de partícula. Estas primeras pruebas se

hacen con el fin de ajustar y establecer el funcionamiento del equipo para el diseño

experimental.

Después, se continua en la preexperimentación con bandejas enmalladas y tapas

enmalladas, para garantizar la circulación del aire por debajo y por encima del producto.

En este sistema se observa el comportamiento del producto obtenido y las diferencias con

el sistema de bandejas metálicas.

2.4.2 Experimentación

Para deshidrataciones de las cebollas junca y cabezona se realizaron los siguiente pasos

del proceso:

• Pesaje: se establece la cantidad inicial del producto fresco y se registran estos

pesos.

• Acondicionamiento: para la cebolla junca se le cortan las hojas verdes y se

dejan los tallos blancos, también son cortados las pequeñas raicillas del extremo

inferior del tallo con un cuchillo. En el caso de la cebolla cabezona se le corta la

Page 38: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

24

base de la raíz del extremo inferior del bulbo teniendo en cuenta que solo debe

quedar la parte blanca del bulbo.

• Lavado: se lavan bien tanto los bulbos como los tallos del producto a deshidratar

con agua limpia y abundante.

• Corte: La cebolla debe ser cortada con un corte limpio y preciso para evitar

perdida de sabores y aromas. En el caso de cebolla cabezona según Smith “el

corte debe hacerse perpendicular al eje central del bulbo, un corte paralelo al eje

da una deshidratación retardada”28. En el caso de la cebolla junca se realiza un

corte longitudinal del tallo para desarmar los anillos concéntricos del tallo, luego

también se hace un corte perpendicular al eje.

• Deshidratación: antes de deshidratar se debe realizar otro pesaje después del

corte para determinar las pérdidas durante el procesamiento respecto al peso

inicial del producto. Luego se separa una pequeña muestra para determinar la

humedad inicial del producto, en el detector de humedad por medio del método de

la estufa. Nuevamente se pesa la carga que se va a deshidratar y se distribuye

uniformemente sobre la bandeja enmallada y se tapa con un segunda malla. A

continuación se ajusta las condiciones del equipo como temperatura, caudal de

aire y tiempo de operación. Se inicia la operación del equipo de deshidratación con

aire caliente y mientras se va realizando la deshidratación el computador

monitorea los datos de la operación hasta que se llegue la humedad deseada en

el producto final. La humedad final para todos los tratamientos es del 7% a una

temperatura del aire de 70ºC. y un caudal de aire ajustado máximo de 10 m3 /min.

La humedad y la temperatura se determinan según el proceso propuesto en la

ficha técnica del Concejo Nacional de Producción29.

2.5 DISEÑO ESTADÍSTICO

El arreglo experimental se evalúa con el “diseño de bloques completamente aleatorizados

para tamaños desiguales de muestra”, puesto que este tipo de diseño experimental se

28 SMITH., Op.cit. p. 297.29 Concejo Nacional de Producción. Op.cit., p 1 a 2.

Page 39: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

25

presenta para situaciones de ensayo en que el tamaño del los tratamientos son

desiguales.

En el cuadro 11 se presenta el arreglo de las condiciones de las variables experimentales

de la deshidratación de las dos cebollas. En el estudio el tamaño de corte es la variable

dependiente, que va a depender de la variable independiente; ya que el tiempo de

deshidratación tiene un amplio recorrido. La humedad, la temperatura y el caudal de aire

permanecen constantes.

Cuadro 11. Ensayos para la deshidratación de cebolla junca y cebolla cabezona.

CEBOLLA CABEZONA CEBOLLA JUNCA

5 mm 10 mm 5 mm 10 mm

Ensayo 1 Ensayo 7 Ensayo 4 Ensayo 10

Ensayo 2 Ensayo 8 Ensayo 5 Ensayo 11

Ensayo 3 Ensayo 9 Ensayo 6 Ensayo 12

Humedad 7%, Temperatura del aire 70ºC.

Los resultados del diseño experimental se tratan por medio del análisis de varianza de

determinación si hay diferencia significativa o si no hay diferencia significativa, entre el

tamaño de corte y el tiempo de deshidratación, por lo tanto se establece un nivel de

significancia del 5% (ver anexo C).

Además, se analiza el análisis experimental bajo las siguientes hipótesis:

• Hipótesis nula (Ho): No existe diferencia significativa entre los tamaños de corte y

los tamaños respectivos.

• Hipótesis alterna (H1): si existe diferencia significativa entre los tamaños de corte y

los tamaños respectivos.

Page 40: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

26

Si no existe diferencia significativa los resultados de estas variables son iguales (teniendo

en cuenta el error experimental) y en consecuencia cualquiera de estas variables son

recomendables; pero si existe diferencia significativa se escoge la prueba del mejor

promedio.

2.6 CONDICIONES DEL EQUIPO

El equipo es un deshidratador para pruebas de investigación en el Programa de Ingeniería

de Alimentos de la Universidad de la Salle sede la Floresta. Esta equipo está

automatizado con un programa de un contador lógico programable (PLC) serie TSX –

MICRO. Con un censor de temperatura de 0ºC. hasta 200ºC. Además cuenta con un

censor de humedad hasta un 100% de humedad relativa, una resistencia de calefacción

de 35 Kw. y un ventilador movido por un motor trifásico de 1 hp con 1800 RPM.

(Revoluciones por minuto).

Durante la experimentación se acondiciona el equipo de deshidratación con flujo de

recirculación de aire para saturarlo de humedad y trabajar con velocidades bajas de

secado con el fin de obtener un producto de calidad uniforme, no quebradizo ni reseco por

partes (ver numeral 3.2). Este acondicionamiento se realiza reduciendo el área de entrada

y salida del aire con un tubo de diámetro de 0,082 m. y de longitud de 1,91 m.

Page 41: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

27

3. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LA EXPERIMENTACIÓN

A continuación se muestran los resultados experimentales obtenidos en los ensayos

realizados, para cumplir los objetivos propuestos del estudio; entre ellos se presentan: la

evaluación estadística del diseño experimental, las curvas de humedad, la velocidad de

deshidratación y la determinación de los tiempos de deshidratación, para las cebollas

estudiadas, con su análisis respectivo.

3.1 PREEXPERIMENTACION

Inicialmente para establecer las mejores condiciones de funcionamiento del equipo de

deshidratación, en la preexperimentación se puede establecer para las condiciones

experimentales determinadas en el capítulo 2 que en las bandejas metálicas la humedad

no se desaloja uniformemente para las cebollas de estudio. Al final de la deshidratación

no se obtiene un producto uniforme, ya que el producto que se encuentra en el centro de

la bandeja sale húmedo y las muestras de los lados resecas o quemadas. Además, el

producto se pega al fondo de la bandeja. Esta primera parte de la preexperimentación se

realiza sin recirculación de flujo de aire. Para solucionar dichos problemas se

construyeron bandejas enmalladas que permiten mejorar las condiciones experimentales

y al realizar la deshidratación con las cebollas cabezona y junca a 5 mm de tamaño de

corte se logra presentar un producto parejo y de calidad uniforme, debido a la circulación

del flujo de aire por encima y por debajo del producto. Además, se adapto un tubo que

reduce la salida de aire del equipo e intensifica la recirculación del mismo para corregir los

defectos de calidad del producto durante la experimentación.

3.2 EXPERIMENTACIÓN

Una vez acondicionado el equipo de deshidratación, la experimentación se inicia de

acuerdo con el “diseño experimental de bloques completamente aleatorizados para

tamaños desiguales de muestra.”

Page 42: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

28

En cada ensayo se consiguen del equipo de deshidratación los datos de las variables que

se muestran en el cuadro 12.

Cuadro 12. Variables de los ensayos de experimentación.

VARIABLE TIPO UNIDADES

Tiempo de deshidratación Variable independiente Minutos (min)

Tamaño de corte Variable dependiente Milímetros (mm)

Temperatura de entrada del

aire

Condiciones del equipo Grados Celsius (ºC)

Temperatura de salida del

aire

Condiciones del equipo Grados Celsius (ºC)

Humedad relativa de entrada

del aire

Condiciones del equipo Porcentaje (%)

Humedad relativa de salida

del aire

Condiciones del equipo Porcentaje (%)

Peso de la cebolla Condiciones del equipo Kilogramos (kg)

Caudal de aire Constante Volumen por tiempo (m3/min)

Los resultados de las variables de cada ensayo se presentan en el anexo D.

Además de los anteriores datos, se registra en un formato de Hoja de Proceso las

condiciones ejecutadas durante cada prueba, como los pesos de materia prima y de

cebolla desechada, tamaño de corte, temperatura de deshidratación, caudal del

deshidratador, carga, hora inicial y hora final de deshidratación, tiempo de deshidratación,

consumo energético del deshidratador, peso producto terminado y humedad final del

producto. En el cuadro 13 se muestra el formato.

Page 43: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

29

Cuadro 13. Formato de hoja de procesos de los ensayos.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO

PRODUCTOTemperatura ensayo

de humedad (ºC)

FECHATemperatura de

deshidratación (ºC)

Peso del producto en

fresco (kg)

Caudal del

deshidratador

(m3/min)

Peso del producto

después del

acondicionamiento

(kg)

Carga (kg)

Tamaño de corte

(mm)

Hora inicial de

deshidratación

Peso del producto

después del corte

(kg)

Hora final de

deshidratación

Humedad inicial del

producto (%)

Tiempo de

deshidratación (min)

Peso inicial de la

muestra ensayo(g)

Consumo del

secador (Kw/h)

Peso final de la

muestra ensayo (g)

Peso producto

terminado (g)

Tiempo ensayo de

humedad (min)

Humedad final del

producto (%)

En el anexo E se muestran las hojas de proceso de los 12 ensayos.

Page 44: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

30

También, se registran en el formato anterior los datos de operación del detector de

humedad para la determinación del contenido de agua expresada en porcentaje de cada

cebolla; según el método de la estufa descrito en el numeral 2.3.

En el cuadro 14 se encuentran las humedades obtenidas en los ensayos para cada una

de las cebollas estudiadas.

Cuadro 14. Humedades de cebolla junca y cebolla cabezona.

CEBOLLA JUNCA CEBOLLA CABEZONA

EnsayoHumedad

(%)Ensayo

Humedad

(%)

4

5

6

10

11

12

92,0

91,6

92,2

92,4

92,8

92,3

1

2

3

7

8

9

90,8

91,0

88,5

91,7

91,5

91,0

Promedio 92,2 Promedio 90,8

Para la cebolla junca el valor promedio de los seis ensayos es del 92,2 %, que

comparándolo con el valor presentado en el cuadro 3 del 90,3%, se puede observar que

no difiere del obtenido experimentalmente, por consiguiente sobre esta humedad se

realizan los cálculos posteriores.

En cuanto a la cebolla cabezona el valor promedio de los seis ensayos es del 90,8 % y

comparándolo con el dato presentado en el cuadro 8, que es del 88,9% la diferencia no es

significativa y se puede tomar este dato experimental para efectos de cálculos.

Page 45: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

31

Al comparar las dos cebollas se puede ver que la cebolla cabezona presenta menos

humedad respecto a la cebolla junca. Esto determina una ventaja para deshidratar la

cebolla cabezona puesto que se requiere menos energía para el proceso al retirar menos

cantidad de agua respecto a la cebolla junca.

Una vez terminada la experimentación se agruparon los resultados en el esquema del

diseño experimental de bloques al azar completamente aleatorizados para tamaños

desiguales de muestra, presentado en el numeral 2.5. Los datos experimentales

obtenidos de la deshidratación de cebolla junca y cebolla cabezona, corresponden a

ensayos por triplicado con dos tamaños de corte, 5 mm y 10 mm, hasta una humedad

final del 7%. Estos resultados se muestran en el cuadro 15.

Cuadro 15. resultados de la experimentación del diseño experimental bloques

completamente aleatorizados para tamaños desiguales de muestra.

Clase de

cebollaCABEZONA JUNCA

Tamaño de

corte5 mm 10 mm 5 mm 10 mm

1a repetición 220 min 320 min 220 min 250 min

2a repetición 240 min 300 min 230 min 260 min

3a repetición 200 min 340 min 230 min 280 min

Variables

independientesHumedad 7%. Temperatura del aire 70 ºC

3.3 EVALUACIÓN ESTADÍSTICA DEL DISEÑO EXPERIMENTAL

A continuación se presenta el estudio estadístico que conlleva a la selección del mejor o

mejores ensayos con el análisis de varianza y la prueba t-student para las dos cebollas

estudiadas.

Page 46: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

32

3.3.1 Análisis de Varianza

Se realiza primero un cuadro comparativo de los resultados de las cebollas junca y

cabezona frente al tiempo y tamaño de corte de las tres replicaciones para la

deshidratación.

Los cálculos estadísticos del cuadro comparativo se pueden ver en el anexo F, los cuales

se realizaron empleando el paquete estadístico “spss versión 3.0 ”, utilizado para efectuar

las pruebas de significancia de los tratamientos con n replicaciones. Este programa es

empleado en diseños experimentales como bloques al azar, cuadrados latinos, factoriales,

entre otros. En el cuadro 16 se pueden ver los promedios obtenidos con el paquete

estadístico spss, los cuales se emplearon para el análisis de varianza de la

experimentación.

Cuadro 16. Promedios para el análisis de varianza de la experimentación.

CEBOLLA CABEZONA CEBOLLA JUNCA

Tamaños X Tamaños X

5 mm 0,314 5 mm 0,30

10 mm 0,286 10 mm 0,25

Sumatoria 0,6 Sumatoria 0,55

A continuación en el cuadro 17 se presentan los resultados de análisis de varianza para la

cebolla junca ( ver anexo F).

Page 47: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

33

Cuadro 17. Análisis de varianza de la cebolla junca.

F TEORICOFUENTES DE

VARIACIÓNF CALCULADO

CONFIABILIDAD DEL 5 %

Tamaño de corte (mm) 9,27** 4,21

Tiempo (min) 0,018N.S 1,84

La prueba F presenta el F calculado de 9,27 para la variable tamaño de corte y es mayor

que el F teórico al 5 % de confiabilidad.

Por consiguiente, el cuadro de análisis de varianza para la cebolla junca presenta

diferencia significativa entre los dos cortes promedios presentándose como mejor corte 5

mm con un valor promedio de 0,30 y el valor de 10 mm; 0,25.

Como hubo diferencia significativa se recomienda escoger el corte 5 mm.

El tiempo tampoco se tiene en cuenta ya que la prueba F presenta un F calculado de

0,018, menor al F teórico por lo que se recomienda cualquier tiempo a cualquier tamaño

de corte.

A continuación en el cuadro 18 se presentan los resultados de análisis de varianza para la

cebolla cabezona (ver anexo F).

Cuadro 18. Análisis de varianza de la cebolla cabezona.

F TEÓRICOFUENTE DE VARIACIÓN F CALCULADO

Confiabilidad del 5 %

Tamaño de corte (mm) 6,35 ** 4,13

Tiempo (min) 0,0125 N.S 1,74

Page 48: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

34

Estadísticamente se recomienda porque según la prueba F, el F calculado de 6,33 para la

variable tamaño de corte fue mayor que el F teórico al 5 % de confiabilidad.

Por lo tanto, al presentar en el cuadro de análisis de varianza de la cebolla cabezona

diferencia significativa entre los dos cortes, se analiza los resultados del cuadro de

promedios, entre el corte de 5 mm con valor de 0,314 de promedio y el corte de 10 mm

con promedio de 0,286. obteniendo como mejor promedio el primer corte y se aconseja

escoger por consiguiente, el corte de 5 mm.

La variable tiempo no presenta diferencia significativa porque la prueba F presenta un F

calculado de 0,0125 inferior al F teórico al 5 % de confiabilidad; por consecuencia se

recomienda cualquier tiempo a cualquier tamaño de corte para el respectivo resultado.

3.3.2 Prueba t Student

Se trata enseguida de realizar la prueba de hipótesis de cual de las variedades es la

mejor para el proceso de deshidratación. Por lo tanto se emplea la prueba t-student. En el

anexo G se encuentran los cálculos de la prueba t-student, y a continuación se dan los

resultados de la prueba en el cuadro 19.

Cuadro 19. Resultado de la prueba t-student del diseño experimental.

t TEÓRICOGRADOS DE

LIBERTADt CALCULADO

Confiabilidad del 5 %

47 0,062 1,645

Page 49: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

35

El t calculado de 0,062 es inferior al t teórico de 1,645, por consiguiente no hay diferencia

significativa entre las dos variedades de cebolla al tamaño de corte 5 mm. Luego ambas

variedades son aconsejables para el proceso de deshidratación con las condiciones

especificadas durante el estudio de la experimentación.

3.4 CURVAS DE HUMEDAD

En este numeral se determinan las curvas de humedad tanto para la cebolla junca como

para la cebolla cabezona del ensayo seleccionado ya que cumplen las mejores

condiciones para los productos finales.

3.4.1 Cebolla Junca

Tomando los datos obtenidos en la deshidratación que se encuentra en el anexo D, para

los ensayos 4, 5 y 6 se promediaron las perdidas de peso de los tres ensayos. En cada

ensayo se partió de una carga de 0,700 kg y a partir de este dato y con la humedad del

producto, se calculan los sólidos del producto inicial. Para tal efecto se toma la humedad

promedio de la cebolla junca del cuadro 14 que es del 92,2%.

Los sólidos de la cebolla junca se calculan a partir del porcentaje de sólidos que se

determinan, restando el porcentaje de humedad al 100 % del producto, esto da como

resultado el porcentaje de sólidos en la cebolla junca, por lo tanto se tiene:

100% - porcentaje de humedad cebolla junca = porcentaje de sólidos de la cebolla

junca.

Es decir, la cebolla junca contiene 7,8% de sólidos. Entonces la cantidad de sólidos

presentes en 0,700 kg de producto son 0,0546 kg de sólidos.

Para realizar la curva de humedad de tamaño de corte de 5 mm se realiza el calculo del

contenido de humedad (ver anexo H), con las variables de tiempo de deshidratación y

peso de la cebolla de los ensayos seleccionados. Después se grafica el contenido de

Page 50: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

36

humedad en kilogramos de agua / kilogramos de sólidos contra tiempo en segundos. En

el cuadro 20 se muestra los resultados de los cálculos citados anteriormente.

Cuadro 20. Datos para determinar la curva de humedad de cebolla junca a 5 mm.

TIEMPO

(s)

PERDIDA DE PESO

(kg)

HUMEDAD TOTAL

(kg de agua)

CONTENIDO DE HUMEDAD

(kg de agua / kg de sólidos)

0

600

1200

1800

2400

3000

3600

4200

4800

5400

6000

6600

7200

7800

8400

9000

9600

10200

10800

11400

12000

12600

13200

13800

0,701

0,693

0,660

0,607

0,547

0,489

0,435

0,388

0,344

0,306

0,273

0,240

0,212

0,184

0,163

0,142

0,125

0,107

0,096

0,084

0,074

0,067

0,062

0,057

0,6464

0,6384

0,6054

0,5524

0,4924

0,4344

0,3804

0,3334

0,2894

0,2514

0,2184

0,1854

0,1574

0,1294

0,1084

0,0874

0,0704

0,0524

0,0414

0,0294

0,0194

0,0124

0,0074

0,0024

11,84

11,69

11,08

10,12

9,11

7,96

6,97

6,11

5,3

4,6

4,0

3,4

2,88

2,37

1,99

1,60

1,29

0,96

0,76

0,54

0,36

0,23

0,13

0,04

Page 51: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

37

En la figura 4 se observa la curva de humedad para la cebolla junca a 5 mm de tamaño de

corte.

Page 52: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 4. Determinación de la curva de humedad para Cebolla Junca a 5 mm de tamaño de corte.

Page 53: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

39

La curva que se muestra, es una curva típica del comportamiento de la humedad durante

el secado o deshidratación de sólidos.

3.4.2 Cebolla Cabezona

De los datos obtenidos en la deshidratación de cebolla cabezona que se encuentran en el

anexo D de las pruebas 1,2 y 3, se promediaron los pesos de las tres. Con una carga de

0,700 kg se calculan los sólidos a partir de la humedad inicial. En el cuadro 14 la

humedad del producto es del 90,8 %. Por lo tanto el porcentaje de sólidos será:

100 % - porcentaje de humedad de la cebolla cabezona = porcentaje de sólidos de la

cebolla cabezona

entonces, la cebolla cabezona contiene 9,2 % de sólidos. Por lo que la cantidad de

sólidos en 0,700 kg de producto es 0,0644 kg de sólidos.

Para realizar la curva de humedad del tamaño de corte 5mm se realiza el calculo del

contenido de humedad como en el ejemplo de la cebolla junca (ver anexo H). Después se

grafica el contenido de humedad en kilogramos de agua / kilogramos de sólidos contra el

tiempo. En el cuadro 21 se muestran los resultados para la curva de humedad.

Page 54: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

40

Cuadro 21. Datos para determinar la curva de humedad de cebolla cabezona.

TIEMPO (s)PERDIDAS DE PESO

(kg)

HUMEDAD TOTAL

(kg de agua)

CONTENIDO DE

HUMEDAD

(kg agua/ kg sólidos)

0

600

1200

1800

2400

3000

3600

4200

4800

5400

6000

6600

7200

7800

8400

9000

9600

10200

10800

11400

12000

12600

13200

13800

14400

0,703

0,687

0,658

0,605

0,529

0,491

0,438

0,393

0,349

0,311

0,276

0,243

0,222

0,194

0,172

0,151

0,131

0,112

0,098

0,093

0,079

0,078

0,073

0,072

0,065

0,6386

0,6226

0,5936

0,5406

0,4646

0,4266

0,3736

0,3286

0,2846

0,2466

0,2116

0,11786

0,1576

0,1296

0,1076

0,0866

0,0666

0,0476

0,0336

0,0286

0,0146

0,0136

0,0086

0,0076

0,0066

9,92

9,67

9,22

8,39

7,21

6,62

5,80

5,10

4,42

3,83

3,29

2,77

2,45

2,01

1,67

1,35

1,03

0,74

0,52

0,49

0,23

0,21

0,13

0,12

0,10

En la figura 5 se presenta la curva de humedad en función de tiempo para la cebolla

cabezona a 5 mm de tamaño de corte.

Page 55: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 5. Determinación de la curva de humedad para Cebolla Cabezona a 5 mm de tamaño de corte.

Page 56: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

42

La curva que se obtuvo es la curva típica de humedad de un sólido, y su comportamiento

es similar a la mayoría de sólidos húmedos.

3.5 HUMEDAD CRÍTICA

Toda deshidratación y secado se caracteriza por presentar dos fases definidas en el

comportamiento de la humedad en el producto.

Inicialmente, se tiene un secado superficial y constante. Después un deshidratado donde

se extrae la humedad desde el interior del producto para obtener un decrecimiento rápido

en el cambio de la humedad. La separación de estas dos fases se presenta como la

humedad crítica.

A continuación se determina la humedad crítica de las dos cebollas de estudio a partir de

las curvas de humedad construidas en el numeral anterior.

3.5.1 Cebolla junca

Por medio de la curva de humedad se determina la humedad crítica (Xc) que para la

cebolla junca se halla trazando la tangente a la curva como se observa en la figura 6, el

punto donde cambia la curva es el punto que representa la humedad critica (Xc).

Page 57: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 6. Determinación de la humedad crítica a partir de la curva de humedad para Cebolla Junca.

6.6 kg Agua /kg Sólidos

Page 58: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

44

La humedad critica Xc se encuentra en el valor del contenido de humedad correspondiente

a 6,6 kg de agua / kg sólidos, y que se confrontara en la curva de velocidad de

deshidratación.

3.5.2 Cebolla cabezona

Por medio de la curva de humedad se determina la humedad crítica (Xc) que para la

cebolla cabezona se halla trazando la tangente a la curva de humedad como se observa

en la figura 7, el punto donde cambia la curva es el punto que representa la humedad

critica (Xc).

Page 59: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 7. Determinación de la humedad crítica a partir de la curva de humedad para Cebolla Cabezona.

4.3 kg Agua /kg Sólidos

Page 60: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

46

El valor donde se encuentra la humedad critica (Xc) en la curva de humedad es de 3,8

kilogramos de agua / kilogramos de sólidos, que se confrontara en la curva de velocidad

de deshidratación.

3.6 CURVAS DE VELOCIDAD DE DESHIDRATACIÓN

En este numeral se determinan las curvas de velocidad de deshidratación para las

cebollas junca y cabezona a 5 mm de tamaño de corte y así conocer la rapidez del retiro

de humedad de las cebollas en una unidad de tiempo y en una unidad de área de

deshidratación.

3.6.1 Cebolla Junca

Para elaborar la curva de velocidad de deshidratación de la cebolla junca, se tabula el

peso, el tiempo, la humedad total, la diferencia de humedades y la tasa de velocidad de

deshidratación. En el anexo I se da un ejemplo de los cálculos para determinar los

anteriores datos mencionados.

En el cuadro 22 se tabulan los datos obtenidos anteriormente.

Page 61: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

47

Cuadro 22. Datos para determinar la curva de velocidad de deshidratación para cebolla

junca a 5 mm de tamaño de corte.

TIEMPO(s)

HUMEDAD(kg agua)

DIFERENCIA DEHUMEDAD (kg agua)

TASA DEDESHIDRATACIÓN

(kg agua/ m3 s)

CONTENIDODE HUMEDAD(kg agua/ kg

sólidos)

HUMEDADPROMEDIO

(kg agua / kgsólidos)

0

600

1200

1800

2400

3000

3600

4200

4800

5400

6000

6600

7200

7800

8400

9000

9600

10200

10800

11400

12000

12600

13200

13800

0,6464

0,6384

0,6054

0,5524

0,4924

0,4344

0,3804

0,3334

0,2894

0,2514

0,2184

0,1854

0,1574

0,1294

0,1084

0,0874

0,0704

0,0524

0,0414

0,0294

0,0194

0,0124

0,0074

0,0024

0.008

0,033

0,053

0,060

0,058

0,054

0,047

0,044

0,038

0,033

0,033

0,028

0,028

0,021

0,021

0,017

0,018

0,011

0,012

0,010

0,007

0,005

0,005

0,000116

0,000458

0,000736

0,000834

0,000805

0,000749

0,000652

0,000611

0,000527

0,000458

0,000458

0,000389

0,000389

0,000291

0,000291

0,000236

0,000250

0,000153

0,000167

0,000139

0,000097

0,000069

0,000069

11,84

11,69

11,08

10,12

9,11

7,96

6,97

6,11

5,3

4,6

4,0

3,4

2,88

2,37

1,99

1,66

1,29

0,96

0,70

0,54

0,30

0,23

0,13

0,04

11,77

11,39

10,60

9,62

8,54

7,47

6,59

5,71

4,95

4,3

3,7

3,14

2,63

2,18

1,80

1,24

1,13

0,83

0,62

0,42

0,23

0,18

0,09

Page 62: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

48

Para hallar la curva de velocidad de deshidratación se ubican los puntos en una grafica de

coordenadas, donde las ordenadas son la humedad promedio y las abscisas la velocidad

de deshidratación.

A partir de la humedad crítica se diferencia las velocidades de deshidratación constante

Wc y decreciente W, lo cual arroja como resultados una velocidad de deshidratación

constante de 0,000750 kg / m2 s, y una velocidad decreciente de deshidratación con un

comportamiento matemático de la ecuación .000091,000088,0 += xy

En la figura 8 se muestra la curva descrita con las velocidades definidas.

Page 63: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 8. Curva de velocidad de deshidratación para la Cebolla Junca.

.Xc

Wc = 0.000750 kg de Agua / m2^sg

Page 64: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

50

3.6.2 Cebolla Cabezona

Para elaborar la curva de velocidad de deshidratación de la cebolla cabezona, se tabula

el peso, el tiempo de operación, la humedad total, la diferencia de humedades y la tasa de

velocidad de deshidratación. Los cálculos se realizan de la misma manera como se

calculan en el anexo I.

En el cuadro 23 se tabulan los datos obtenidos anteriormente.

Page 65: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

51

Cuadro 23. Datos para determinar la curva de velocidad de deshidratación para la cebolla

cabezona a 5 mm de tamaño de corte.

TIEMPO(s)

HUMEDAD(kg agua)

DIFERENCIADE HUMEDAD

(kg agua)

TASA DEDESHIDRATACIÓN

(kg agua/ m3 s)

CONTENIDO DEHUMEDAD

(kg agua/ kg sólidos)

HUMEDADPROMEDIO

(kg agua / kgsólidos)

0

600

1200

1800

2400

3000

3600

4200

4800

5400

6000

6600

7200

7800

8400

9000

9600

10200

10800

11400

12000

12600

13200

13800

14400

0,6386

0,6226

0,5936

0,5406

0,4646

0,4260

0,3736

0,3286

0,2846

0,2466

0,2116

0,1786

0,1576

0,1296

0,1076

0,0866

0,0666

0,0476

0,0336

0,0286

0,0146

0,0136

0,0086

0,0076

0,0066

0,016

0,029

0,054

0,075

0,039

0,052

0,046

0,043

0,038

0,034

0,033

0,021

0,028

0,022

0,022

0,019

0,019

0,014

0,005

0,014

0,001

0,005

0,001

0,001

0,000222

0,000402

0,000750

0,000104

0,000541

0,000722

0,000638

0,000597

0,000527

0,000477

0,000458

0,000291

0,000389

0,000305

0,000300

0,000269

0,000264

0,000194

0,000069

0,000194

0,000014

0,000069

0,000014

0,000014

9,92

9,67

9,22

8,39

7,21

6,62

5,58

5,10

4,42

3,83

3,29

2,77

2,45

2,01

1,67

1,35

1,03

0,74

0,52

0,44

0,23

0,211

0,13

0,12

0,10

9,79

9,45

8,81

7,8

6,92

6,21

5,45

4,76

4,12

3,56

3,03

2,61

2,23

1,84

1,51

1,192

0,89

0,63

0,48

0,34

0,335

0,171

0,125

0,11

Page 66: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

52

Para hallar la curva de deshidratación se ubican los puntos en una grafica de

coordenadas, donde las ordenadas son la humedad promedio y las abscisas la velocidad

de deshidratación.

A partir de la humedad critica se diferencia las velocidades de deshidratación constante

Wc y decreciente W, lo cual arroja como resultado una velocidad de deshidratación

constante de 0,000595 kg de agua / m2 s, y una velocidad decreciente de deshidratación

con un comportamiento matemático de la ecuación .00004,0000118,0 += xy

En la figura 9 se muestra la curva descrita con las velocidades definidas.

Page 67: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 9. Curva de velocidad de deshidratación para la Cebolla Cabezona.

Wc = 0.000595 kg de Agua / m2^sg

Xc

Page 68: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

54

3.7 CALCULO DEL TIEMPO DE DESHIDRATACIÓN

En este numeral se puede ver el calculo del tiempo de deshidratación para la cebolla

junca y cabezona, comparado con el tiempo experimental.

3.7.1 Cebolla Junca

El tiempo de deshidratación es igual al tiempo antecrítico más el tiempo poscrítico. Los

tiempos se definen como se muestra en el numeral 1.3.4.

En el anexo J se pueden ver los cálculos para el tiempo antecrítico y el tiempo poscrítico

de la cebolla junca.

A continuación se muestran los resultados del calculo del tiempo en el cuadro 24

comparado con el tiempo experimental.

Cuadro 24. Resultados de los tiempos de deshidratación.

CEBOLLA JUNCA

TIEMPO TEÓRICO (s)

Tiempo

antecrítico (s)

Tiempo

poscrítico (s)

Tiempo total

(s)

TIEMPO

EXPERIMENTAL (s)

2693 10728 13421 13800

El porcentaje de alejamiento del tiempo de deshidratación real con respecto al tiempo

calculado es 2,82%.

Page 69: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

55

3.7.2 Cebolla Cabezona

Para el calculo del tiempo de deshidratación de la cebolla cabezona se realiza de la

misma manera que para la cebolla junca, en el anexo K se pueden ver estos cálculos.

En el cuadro 25 se muestran los resultados del tiempo de deshidratación.

Cuadro 25. Resultados de los tiempos de deshidratación.

CEBOLLA CABEZONA

TIEMPO TEÓRICO (s)

Tiempo

antecritico (s)

Tiempo poscrítico

(s)

Tiempo total

(s)

TIEMPO

EXPERIMENTAL

(S)

4659 10864 15523 14400

El porcentaje de alejamiento del tiempo de deshidratación real con respecto al tiempo

calculado es 7,29 %.

Page 70: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

55

4. MANEJO DE LOS PROCESOS DE DESHIDRATACIÓN

En el presente capítulo se darán a conocer las condiciones de los procesos de

deshidratación de las cebollas estudiadas con sus respectivos balances de materia y de

energía.

4.1 CEBOLLA JUNCA

4.1.1 Variables de los procesos de deshidratación

Las variables de los procesos de deshidratación de la cebolla junca se evalúan de

acuerdo al tamaño seleccionado en el diseño experimental. Estas variables son: pérdidas

de peso, temperaturas de entrada y salida del aire, caudal del aire y humedades relativas

de entrada y salida del aire.

• Pérdidas de proceso. En el cuadro 26 se registran las pérdidas por

procesamiento para la cebolla junca con el fin de determinar el porcentaje de

pérdidas de la cebolla en el procesamiento. Las perdidas están consideradas en el

acondicionamiento, lavado y corte antes de la deshidratación. En el anexo L se

pueden ver las perdidas por procesamiento del ensayo 4 de la cebolla junca.

Cuadro 26. Pérdidas por procesamiento de la cebolla junca.

ENSAYO

PESO DEL

PRODUCTO FRESCO

(g)

PESO DEL PRODUCTO

PARA DESHIDRATAR (g)

PERDIDAS DE

PRODUCTO (g)

PORCENTAJE DE

PERDIDAS (%)

4

5

6

10

11

12

1510

1735

1555

1190

1485

1440

705

950

882

745

830

835

805

785

673

445

655

605

53,0

45,2

43,3

37,4

44,11

42,0

PROMEDIO 44,2

Page 71: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

56

En conclusión el porcentaje de pérdidas de la cebolla junca fue del 44,2%.

• Caudal de aire. El caudal máximo al que se ajusto el deshidratador es de 10 m3 /

min, pero el comportamiento del caudal real se registra en los datos del proceso.

Para determinar el caudal de la cebolla junca se promediaron los valores de los

tres ensayos 4, 5 y 6, para cada valor de tiempo. (ver anexo D). El caudal

promedio se determina sumando los valores divididos por el número de intervalos

de tiempo.

En la figura 10 se observan los datos obtenidos experimentalmente con el valor

promedio del caudal al que se trabaja el equipo. Los primeros tiempos en los que

se precalienta el equipo se desprecian, debido a que no están estables las

condiciones del trabajo.

Page 72: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 10. Datos Experimentales del Caudal de Aire para la Cebolla Junca

3.461 m3 / min

Page 73: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

58

El valor promedio del caudal para la cebolla junca es 3,461 m3 / min.

• Temperatura de entrada y salida del aire de deshidratación. Para determinar

las temperaturas de entrada y salida del aire se promediaron los valores de los

ensayos 4, 5 y 6 para cada intervalo de tiempo. (ver anexo D). Luego se grafican,

en la figura 11 se pueden ver los comportamientos de las temperaturas.

Page 74: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 11. Temperaturas de entrada y salida del aire para Cebolla Junca a 5 mm

Temperatura de salida (°C)

Temperatura de entrada (°C)

Page 75: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

60

Para determinar las temperaturas de entrada y salida del aire, se promediaron los

valores sumando dichos valores y divididos por los intervalos de tiempo. Para los

primeros tiempos en el cual se precalienta el equipo, se desprecian dichos

valores.

Por consiguiente, la temperatura de entrada se estabiliza en 70 ºC y en la

temperatura de salida su valor promedio es 68ºC.

• Humedad relativa de entrada y salida del aire de deshidratación. El

tratamiento para obtener las curvas de humedad relativa durante el deshidratado

de la cebolla junca es igual al que se realiza para la temperatura. En la figura 12

se puede ver el comportamiento de la humedad de entrada y salida del aire.

Page 76: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 12 . Humedad relativa de entrada y salida del aire para la Cebolla Junca a 5 mm

Humedad relativa de entrada (%)

Humedad relativa de salida (%)

Page 77: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

62

Por consiguiente, los valores promedios de las humedades de entrada y salida son

9,37 % y 10,56 % respectivamente. Se descarta los valores iniciales debido a que

el equipo no está estable.

4.1.2 Proceso propuesto para la Industrialización

El proceso de deshidratación propuesto para la cebolla junca realiza los siguientes pasos:

• Recepción y selección: inicialmente la cebolla que se recibe se le haría un

control de calidad, según la norma 1222 del ICONTEC (ver anexo A), desechando

las cebollas dañadas y no aptas para el proceso. Se realiza un pesaje para

determinar la cantidad inicial del proceso.

• Clasificación de la materia prima: del lugar de recepción se debe transportar la

materia prima por medio de bandas transportadoras y tolvas de alimentación y

clasificarlas por tamaños de forma manual sobre otra banda transportadora, con el

fin de lograr diferentes tamaños de partícula en el corte, que se usaran según la

necesidad, en partículas largas, rebanadas, cubos, desmenuzadas o en polvo.30

• Acondicionamiento: se deben quitar de forma manual las hojas secas del

exterior de la cebolla y dejar los tallos frescos y limpios de residuos. Se deben

cortar las raicillas del extremo inferior de la cebolla con un cuchillo limpio y bien

afilado, posteriormente se cortan las hojas verdes del extremo superior de la

cebolla y se desechan. Para terminar, se lavan los tallos bien con agua abundante

y un detergente para frutas y verduras.

• Corte: luego del acondicionamiento se deben transportar por bandas

transportadoras hasta el lugar del corte, se debe realizar guardando los

procedimientos de las buenas practicas de manufactura. El corte se realiza

primero haciendo un corte longitudinal de la cebolla con un cuchillo limpio y afilado

posteriormente se hace un corte paralelo al eje de la cebolla de 5 mm cada corte.

• Deshidratación: el producto cortado debe transportarse nuevamente por bandas

transportadoras, que se encuentran en condiciones asépticas y después se llenan

Page 78: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

63

las bandejas del equipo deshidratador por medio de una tolva que presenta una

válvula dosificadora. Se llenan los carros del equipo con las bandejas para

deshidratar y se colocan en la cámara de deshidratación y se pasa aire caliente a

70 ºC de temperatura y un caudal de 3,286 m3/ min durante un tiempo aproximado

de 3,8 horas.

• Clasificación del producto: se clasifican los productos de la deshidratación por

tamaños en un sistema de zarandas con diferentes mallas. Después se llevan a la

sección de empaque según la necesidad y el uso que se le quiere dar.

• Empacado: se debe empacar en recipientes sellados herméticamente de estaño,

fibra de cartón o de vidrio. La exposición al aire puede adquirir humedad,

causando apelmazamiento y reducción de la vida útil.31

• Almacenamiento: La cebolla debe ser almacenada en un lugar fresco y seco.

A continuación se muestra el diagrama de flujo para la cebolla junca del proceso

de deshidratación en la figura 13.

30 http://www.foodproductdesing.com/archive/2001/0501/sr.html31 Ibid. p. 2 de 2.

Page 79: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

64

Figura 13. Diagrama de flujo para el proceso de deshidratación de cebolla junca.

RECEPCIÓN YSELECCIÓN

RechazosCebolla junca

CLASIFICACIÓN DE LACEBOLLA

Cebolla dediferentes tamaños

ACONDICIONAMIENTOAguaAgua conimpurezas

CORTERaicillasy hojas

TRANSPORTE

DESHIDRATACIÓNAire

húmedoAire

caliente

CLASIFICACIÓN DELPRODUCTO

EMPAQUERecipiente

ALMACENAMIENTOCebolla

deshidratadaempacada

Page 80: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

65

4.1.3 Balance de Materia

El balance de materia para el proceso propuesto en el numeral 4.1.2 se realiza con una

base de cálculos de un kilogramo de cebolla junca. En el caso de industrializar el proceso

estudiado se incrementa dichos valores del balance de materia a las capacidades

exigidas.

Los cálculos del balance de materia se establecen de acuerdo a la variable de perdida de

peso. A continuación se muestra en el cuadro 27 el balance de materia del proceso de

deshidratación para la cebolla junca (ver cálculos en el anexo M).

Cuadro 27. Balance de materia para el proceso de la cebolla junca.

PROCESO DESHIDRATACIÓN DE CEBOLLA JUNCAMATERIA ENTRA SALE

Cebolla 0,557 kg --------

Perdidas de agua ------ 0,510 kgAire 255,5 Kg 255,5 kg

Producto final -------- 0,047 kgTotal 256,05 kg 256,05 kg

El porcentaje de rendimiento para la cebolla junca es del 4,7 %.

4.1.4 Balance de Energía

El balance de energía para procesar un kilogramo de cebolla junca, se realiza con las

variables estudiadas en la experimentación. Estas son la temperatura de entrada y salida

del aire, caudal de aire, Humedades relativas de entrada y salida del aire.

Además se clasifican las energías empleadas en el proceso de deshidratación mostrado

en el cuadro 28:

Page 81: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

66

Cuadro 28. Clasificación de las energías del proceso de deshidratación para la

cebolla junca.

OPERACIÓN TIPO DE ENERGÍA APLICACIÓNHumana Colocar la cebollaPesaje

Eléctrica Manejo de la balanza

Acondicionamiento Humana ClasificaciónLavado Humana Limpieza

CorteHumana

Para obtener el tamaño departícula

EléctricaAcciona el motor que induceel aire sobre las resistenciaspor medio del ventilador.

Deshidratación

TérmicaCalor para quitar el agua dela cebolla

El balance se calcula para la energía térmica del deshidratador y el consumo de las energías

eléctricas.

A continuación en el cuadro 29 se muestran los valores de energía empleada en el proceso. Los

cálculos se encuentran en el anexo M.

Cuadro 29.Energía empleada en la deshidratación de cebolla junca.

OPERACIÓNCONSUMO

ELÉCTRICO

CALOR

EMPLEADO

CALOR

PERDIDO

Pesaje 0.5 Kw-h No aplica No aplica

Deshidratación 7,166 Kw 83,44 k-cal -81,69 k-cal

Page 82: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

67

4.2 CEBOLLA CABEZONA

4.2.1 Variables de los procesos de deshidratación

Las variables de los procesos de deshidratación de la cebolla cabezona se evalúan de

acuerdo al tamaño seleccionado en el diseño experimental. Estas variables son: pérdidas

de peso, temperaturas de entrada y salida del aire, caudal del aire y humedades relativas

de entrada y salida del aire.

• Pérdidas de proceso. En el cuadro 30 se registran las pérdidas por

procesamiento para la cebolla cabezona con el fin de determinar el porcentaje de

pérdidas de la cebolla en el procesamiento. Las perdidas están consideradas en el

acondicionamiento, lavado y corte antes de la deshidratación. En el anexo L se

pueden ver las perdidas por procesamiento del ensayo 4 de la cebolla junca.

Cuadro 30. Pérdidas por procesamiento de la cebolla cabezona.

ENSAYO

PESO DEL

PRODUCTO FRESCO

(g)

PESO DEL PRODUCTO

PARA DESHIDRATAR (g)

PERDIDAS DE

PRODUCTO (g)

PORCENTAJE DE

PERDIDAS (%)

1

2

3

7

8

9

1015

1105

1220

1190

1055

1145

815

865

790

1070

890

920

200

240

430

120

165

225

19,7

21,72

35,26

10,1

15,6

19,6

PROMEDIO 20,33

En conclusión el porcentaje de pérdidas de la cebolla cabezona fue del 20,33%.

• Caudal de aire. El caudal máximo al que se ajusto el deshidratador es de 10 m3 /

min, pero el comportamiento del caudal real se registra en los datos del proceso.

Para determinar el caudal de la cebolla cabezona se promediaron los valores de

Page 83: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

68

los tres ensayos 1,2 y 3 para cada valor de tiempo. (ver anexo D). El caudal

promedio se determina sumando los valores divididos por el número de intervalos

de tiempo.

En la figura 14 se observan los datos obtenidos experimentalmente con el valor

promedio del caudal al que se trabaja el equipo. Los primeros tiempos en los que

se precalienta el equipo se desprecian, debido a que no están estables las

condiciones del trabajo.

Page 84: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 14. Datos Experimentales del Caudal de Aire para la Cebolla Cabezona

3.582 m3 / min

Page 85: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

70

El valor promedio del caudal para la cebolla cabezona es 3,582 m3 / min.

• Temperatura de entrada y salida del aire de deshidratación. Para determinar

las temperaturas de entrada y salida del aire se promediaron los valores de los

ensayos 1,2 y 3 para cada intervalo de tiempo. (ver anexo D). Luego se grafican,

en la figura 15 se pueden ver los comportamientos de las temperaturas.

Page 86: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 15. Temperaturas de entrada y salida del aire para Cebolla Cabezona a 5 mm

Humedad relativa de entrada (%)

Humedad relativa de salida (%)

Page 87: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

72

Para determinar las temperaturas de entrada y salida del aire, se promediaron los

valores sumando dichos valores y divididos por los intervalos de tiempo. Para los

primeros tiempos en el cual se precalienta el equipo, se desprecian dichos

valores.

Por consiguiente, la temperatura de entrada se estabiliza en 70 ºC y en la

temperatura de salida su valor promedio es 68,3 ºC.

• Humedad relativa de entrada y salida del aire de deshidratación. El

tratamiento para obtener las curvas de humedad relativa durante el deshidratado

de la cebolla cabezona es igual al que se realiza para la temperatura. En la figura

16 se puede ver el comportamiento de la humedad de entrada y salida del aire.

Page 88: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

Figura 16. Temperaturas de entrada y salida del aire para Cebolla Cabezona a 5 mm

Temperatura de salida (°C)

Temperatura de entrada (°C)

Page 89: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

74

Por consiguiente, los valores promedios de las humedades de entrada y salida son

9,31 % y 9,77 % respectivamente. Se descarta los valores iniciales debido a que el

equipo no está estable.

4.2.2 Proceso propuesto para la Industrialización

El proceso de deshidratación propuesto para la cebolla cabezona realiza los siguientes

pasos:

• Recepción y selección: inicialmente la cebolla que se recibe se le haría un

control de calidad, según la norma 1221 del ICONTEC (ver anexo B), desechando

las cebollas dañadas y no aptas para el proceso. Se realiza un pesaje para

determinar la cantidad inicial del proceso.

• Clasificación de la materia prima: del lugar de recepción se debe transportar la

materia prima por medio de bandas transportadoras y tolvas de alimentación y

clasificarlas por tamaños de forma manual sobre otra banda transportadora o

utilizando una zaranda clasificadora de tamaños, con el fin de lograr diferentes

tamaños de partícula en el corte, que se usaran según la necesidad, en partículas

largas, rebanadas, cubos, desmenuzadas o en polvo.32

• Acondicionamiento: se deben quitar de forma manual las hojas secas del

exterior de la cebolla y dejar los bulbos frescos y limpios de residuos, se puede

hacer de forma manual o por medio de un sistema de dos cepillos que van girando

en sentido contrario con un diferencial predeterminado. Se deben cortar las

raicillas del extremo inferior de la cebolla con un cuchillo limpio y bien afilado,

posteriormente se cortan las hojas verdes del extremo superior de la cebolla y se

desechan. Para terminar, se lavan los bulbos bien con agua abundante y un

detergente para frutas y verduras.

• Corte: luego del acondicionamiento se deben transportar por bandas

transportadoras hasta el lugar del corte, se debe realizar guardando los

procedimientos de las buenas practicas de manufactura. El corte se realiza

Page 90: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

75

primero haciendo un corte longitudinal de la cebolla con un cuchillo limpio y afilado

posteriormente se hace un corte paralelo al eje de la cebolla de 5 mm cada corte.

• Deshidratación: el producto cortado debe transportarse nuevamente por bandas

transportadoras, que se encuentran en condiciones asépticas y después se llenan

las bandejas del equipo deshidratador por medio de una tolva que presenta una

válvula dosificadora. Se llenan los carros del equipo con las bandejas para

deshidratar y se colocan en la cámara de deshidratación y se pasa aire caliente a

70 ºC de temperatura y un caudal de 3,286 m3/ min durante un tiempo aproximado

de 4,16 horas.

• Clasificación del producto: se clasifican los productos de la deshidratación por

tamaños en un sistema de zarandas con diferentes mallas. Después se llevan a la

sección de empaque según la necesidad y el uso que se le quiere dar.

• Empacado: se debe empacar en recipientes sellados herméticamente de estaño,

fibra de cartón o de vidrio. La exposición al aire puede adquirir humedad,

causando apelmazamiento y reducción de la vida útil.33

• Almacenamiento: La cebolla debe ser almacenada en un lugar fresco y seco.

A continuación se muestra el diagrama de flujo para la cebolla cabezona del

proceso de deshidratación en la figura 17.

32 http://www.foodproductdesing.com/archive/2001/0501/sr.html33 Ibid. p. 2 de 2.

Page 91: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

76

Figura 17. Diagrama de flujo para el proceso de deshidratación de cebolla cabezona.

RECEPCIÓN YSELECCIÓN

RechazosCebolla

cabezona

CLASIFICACIÓN DE LACEBOLLA

Cebolla dediferentes tamaños

ACONDICIONAMIENTOAguaAgua conimpurezas

CORTERaicillasy hojas

TRANSPORTE

DESHIDRATACIÓNAire

húmedoAire

caliente

CLASIFICACIÓN DELPRODUCTO

EMPAQUERecipiente

ALMACENAMIENTOCebolla

deshidratadaempacada

Page 92: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

77

4.2.3 Balance de Materia

El balance de materia para el proceso propuesto en el numeral 4.2.2 se realiza con una

base de cálculos de un kilogramo de cebolla cabezona. En el caso de industrializar el

proceso estudiado se incrementa dichos valores del balance de materia a las capacidades

exigidas.

Los cálculos del balance de materia se establecen de acuerdo a la variable de perdida de

peso. A continuación se muestra en el cuadro 31 el balance de materia del proceso de

deshidratación para la cebolla cabezona (ver cálculos en el anexo N).

Cuadro 31. Balance de materia para el proceso de la cebolla cabezona.

PROCESO DESHIDRATACIÓN DE CEBOLLA JUNCAMATERIA ENTRA SALE

Cebolla 0,774 kg --------

Perdidas de agua ------ 0,709 kgAire 698 Kg 698 kg

Producto final -------- 0,065 kgTotal 698,77 kg 698,77 kg

El porcentaje de rendimiento para la cebolla cabezona es del 6,5 %.

4.2.4 Balance de Energía

El balance de energía para procesar un kilogramo de cebolla cabezona, se realiza con las

variables estudiadas en la experimentación. Estas son la temperatura de entrada y salida

del aire, caudal de aire, Humedades relativas de entrada y salida del aire.

Además se clasifican las energías empleadas en el proceso de deshidratación mostrado

en el cuadro 32:

Page 93: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

78

Cuadro 32. Clasificación de las energías del proceso de deshidratación para la

cebolla cabezona.

OPERACIÓN TIPO DE ENERGÍA APLICACIÓNHumana Colocar la cebollaPesaje

Eléctrica Manejo de la balanza

Acondicionamiento Humana ClasificaciónLavado Humana Limpieza

CorteHumana

Para obtener el tamaño departícula

EléctricaAcciona el motor que induceel aire sobre las resistenciaspor medio del ventilador.

Deshidratación

TérmicaCalor para quitar el agua dela cebolla

El balance se calcula para la energía térmica del deshidratador y el consumo de las

energías eléctricas.

A continuación en el cuadro 33 se muestran los valores de energía empleada en el

proceso. Los cálculos se encuentran en el anexo N.

Cuadro 33.Energía empleada en la deshidratación de cebolla cabezona.

OPERACIÓNCONSUMO

ELÉCTRICO

CALOR

EMPLEADO

CALOR

PERDIDO

Pesaje 0.5 Kw-h No aplica No aplica

Deshidratación 7,166 Kw 400 k-cal -398,6 k-cal

Page 94: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

79

4.3 CONDICIONES DEL EQUIPO DE DEHIDRATACION

El equipo principal del proceso es el deshidratador, por lo tanto se presenta la ficha

técnica del equipo empleado durante el estudio experimental del proyecto. Además en el

anexo O se encuentra el manual de funcionamiento.

A continuación se muestra la ficha técnica del deshidratador automatizado en el cuadro

34.

Page 95: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

80

EQ

UIP

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PIL

OT

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Page 96: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

81

CONCLUSIONES

• En la preexperimentación que se realizó antes del diseño experimental, se probó

con dos tipos de bandejas, metálicas y enmalladas con tapas enmalladas, esta

ultima resulto ser la ideal para el proceso ya que la exposición de aire caliente por

encima y por debajo de la bandeja logró un producto deshidratado uniforme y de

calidad aceptable.

• En el proceso de deshidratación se implementó un sistema de recirculación

colocando un tubo de menor diámetro

• al área de salida del equipo, lo cual ofreció las ventajas operativas del equipo para

lograr mejor apariencia y calidad del producto final.

• Las cebollas de estudio presentan una alta humedad, la cebolla cabezona con

90,8 % y la cebolla junca con 92,2 %; factor que determina un consumo mayor de

energía para retirar el agua por unidad de área.

• El diseño experimental trabajado en el proyecto denominado “bloques

completamente aleatorizados para tamaños desiguales de muestra”, determinó el

mejor tamaño de corte de 5 mm para una humedad final del 7%.

• El análisis de varianza resultó altamente significativo, por lo tanto se escogió el

mejor tamaño para ambas cebollas con el mejor promedio.

• El análisis de la prueba t-student determinó que las dos cebollas son aconsejables

estadísticamente para el proceso de deshidratación.

• Las curvas de humedad que se realizaron con el tamaño de corte de 5mm para

ambas cebollas, presentan una curva típica de humedad característica para los

sólidos húmedos.

• Las curvas de velocidad de deshidratación presentan dos fases, una fase

constante y otra decreciente determinadas por la humedad critica. El valor

constante de la velocidad de deshidratación para la cebolla junca es de 0,00075 kg

de agua / m2 s y para la cebolla cabezona es de 0,000595 kg de agua / m2 s.

Page 97: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

82

• Los tiempos de deshidratación de 3,8 h para la cebolla junca y de 4,16 h para la

cebolla cabezona, donde se puede ver que el tiempo de la cebolla junca es

inferior, factor que determina menor consumo de energía.

• Las perdidas de proceso son superiores en la cebolla junca, son de 44,2 % frente

a el 20,33 % de la cebolla cabezona.

• Los balances de materia y energía hallados para una base de calculo de un

kilogramo de cebolla junca es de 4,7 % y para la cebolla cabezona de 6,9 % con

un manejo de calor de 83,44 k-cal para la cebolla junca y de 400 k-cal para la

cebolla cabezona.

Page 98: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

83

RECOMENDACIONES

• Se recomienda realizar un estudio de viabilidad técnica y económica del proceso

de deshidratación para determinar la industrialización de las cebollas estudiadas.

• Se recomienda experimentar con otros tamaños de corte de la cebolla para

diversificar posibles productos a nivel comercial.

• Se recomienda realizar la investigación de los procesos de deshidratación sin

recirculación del aire para estudiar el comportamiento del producto.

• Se recomienda continuar con el estudio experimental del presente proyecto con

diferentes equipos de deshidratación.

Page 99: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

84

BIBLIOGRAFÍA

BARBOSA CANOVAS, GUSTAVO. Manual de laboratorio de Ingeniería de Alimentos.

Zaragoza: Acribia. 2000. p. 71-79.

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Alimentos. Zaragoza: 2000. p.95-105.

CORPORACIÓN COLOMBIA INTERNACIONAL. Sistema de información estratégica del

sector agroalimentario SIESA. Bogotá: CCI. 2002. p 1 de 2.

CONCEJO NACIONAL DE PRODUCCIÓN. Desarrollo de productos [email protected]

2001. p.2.

DUWARD, S. Smith. Processing vegetables science and technology. Pensylvania:

Techomic publishing. Co. inc. 1997. p.209-228.

Enciclopedia Agropecuaria Terranova, producción Agrícola. Bogotá: Terranova, 1995,

Tomo II. P. 325-326.

ESCOBAR. T, Mario Rene. Deshidratación de frutas y hortalizas usando aire caliente. En:

Alimentaria. Bogotá. Vol 8; (jul/sep.1993);p.22-23.

GEANKOPLIS, Christie. Procesos de transporte y operaciones unitarias. México:

Compañía editorial continental. 1999. P.584-630.

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HART,F.L. Análisis moderno de los alimentos. Zaragoza: Acribia,1983. p.7.

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SING.-HELDMAN. Introducción a la ingeniería de los alimentos. Zaragoza: Acribia. 2000.

p. 455-483.

Page 101: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

86

Anexo A. NORMA DE CALIDAD No 1222 ICONTEC

CEBOLLA JUNCA (Allium fistlosum. L)

Esta norma de calidad tiene por objeto establecer los requisitos que debe cumplir la

cebolla larga destinada a ser consumida en estado fresco.

1. CLASIFICACION.

1.1. Por su longitud: tomada en línea recta desde el nacimiento de las raíces hasta la

bifurcación de las hojas cilíndricas y por su diámetro tomado en la parte media.

Tabla 1: Calidades de cebolla junca según tamaño.

TAMAÑOS LONGITUD (cm) DIÁMETRO (cm)

EXTRA > 25 >2.0

LARGA De 15 a 24.9 De 1.5 a 1.9

CORRIENTE De 10 a 14.9 De 1 a 1.4

1.2. Por grados de calidad: Para cada variedad y tamaño se establecen los grados de

calidad primera y segunda de conformidad con las condiciones generales y los requisitos

establecidos.

2. DESIGNACIÓN

La cebolla junca se designa por su nombre, tamaño y calidad.

Ejemplo: Cebolla larga tamaño extra, calidad primera.

Page 102: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

87

3.CONDICIONES GENERALES

3.1. Debe presentarse entera, sana, sin exceso de raíces, no fraccionada, rota o

arrancada. Libre de residuos de tierra y con la epidermis exterior completa y libre de

daños causados por heladas, enfermedades, daños mecánicos o de otra índole.

3.2. Debe estar exenta de daños causados por plagas y no presentar indicios de pudrición

ni magulladuras.

3.3 El tallo comestible deberá estar totalmente erecto o podrá ser ligeramente curvado.

4. REQUISITOS

4.1. Grados de calidad: Se fijaran por las tolerancias establecidas para las diferencias de

tamaño y los defectos correspondientes a las condiciones generales. Las tolerancias

están dadas por:

Calidad 1:

Tolerancia de longitud y diámetro menores a los especificados: 5%P ; por unidad de

empaque.

Limite de defectos en %P ; por unidad de empaque :Cebollas con hojas amarillas o secas

15%; cebollas con tallos rotos y magullados 5%.

Tolerancias máximas totales permitidas: 15%.

Calidad 2:

Tolerancia de longitud y diámetro menores a los especificados: 10%P; por unidad de

empaque.

Limite de defectos en %P; por unidad de empaque: Cebollas con hojas amarillas o secas

25%; cebollas con tallos rotos y magullados 10%.

Tolerancias máximas totales permitidas: 25 %P.

Page 103: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

88

Anexo B. NORMA DE CALIDAD No 1221 ICONTEC

CEBOLLA CABEZONA (Allium cepa L.)

1. OBJETO

1.1 Esta norma tiene por objeto establecer los requisitos que debe cumplir la cebolla

cabezona destinada a ser consumida en estado fresco.

2. DEFINICIONES, CLASIFICACIÓN Y DESIGNACIÓN

2.1 Definiciones. Para los efectos de esta norma se establece lo siguiente:

2.1.1 Cebolla cabezona: bulbo procedente de cualquier variedad de las especies Allium

cepa y Allium ascalonicum.

2.2 Clasificación. La cebolla cabezona (blanca, ocareña y bermuda), se clasifican así:

2.2.1 De acuerdo al tamaño del bulbo, determinado por el diámetro de la mayor de las

secciones al eje (la parte más ancha del bulbo en forma horizontal) en forma indicada en

la tabla 1.

Page 104: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

89

Tabla 1- Clasificación de tamaños de acuerdo con el diámetro.

Diámetros en mmTAMAÑOS Cebolla cabezona

blancaCebolla cabezona

ocareñaCebolla cabezona

bermudaGrande

Pequeña

De 50 a 69

De 30 a 49

De 46 a 49

De 30 a 39

De 50 a 69

De 40 a 49

2.2.2 Por grados de calidad. Para cada variedad y tamaño se establecen los grados de

calidad primera (1a) y segunda (2a) de conformidad con las condiciones generales

indicadas en los capitulo 3 y los requisitos establecidos en el capítulo 4.

2.3 Designación. La cebolla cabezona se designa por su nombre, color y grado de

calidad. Ejemplo: cebolla cabezona blanca, tamaño grande, calidad primera.

3. CONDICIONES GENERALES.

3.1 Para la clasificación de la cebolla cabezona, de acuerdo con esta norma se requiere el

cumplimiento de las siguientes condiciones generales y, además que esté dentro de las

tolerancias indicadas en la tabla 2.

3.1.1 Debe estar sana, entera, fresca, las hojas superiores totalmente secas, sin raíces ni

hojas y exenta de deformaciones. Así mismo, debe estar exenta de daños causados por

plagas y enfermedades, libre de magulladuras, olores objetables y estar curada.

3.1.2 La coloración puede variar de acuerdo con la variedad.

3.1.3 Debe presentar características varietales semejantes.

Page 105: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

90

4. REQUISITOS

4.1 Grados de calidad. Los grados de calidad se determinan por las tolerancias

establecidas para las diferencias de tamaño y los defectos correspondientes a las

condiciones generales enumeradas en el capítulo 3 de acuerdo con lo indicado en las

tablas 2, 3 y 4.

4.1.1. Cebolla cabezona blanca.

Tabla 2- Clasificación de calidades de acuerdo con las diferencias de tamaños y defectos

permitidos.

Limites de defectos en % en masa(peso) por unidad de empaque

CALIDAD

Diferencias detamaños porexceso o por

defecto en % enmasa (peso) por

unidad deempaque

Cebollasdeformadas

Cebollascon

pudrición

Cebollas condaños

magulladuras,heridas

Toleranciasmáximastotales

permitidas

1a

2a

10

10

5

10

0

5

3

5

5

10

4.1.1.1 Para las características no incluidas en la tabla 2 no se aceptarán tolerancias.

4.1.2. Cebolla cabezona roja ocareña.

Tabla 3- clasificación de calidades de acuerdo con las diferencias de tamaños y defectos

permitidos.

Page 106: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

91

Limites de defectos en % en masa(peso) por unidad de empaque

CALIDAD

Diferencias detamaños porexceso o por

defecto en % enmasa (peso) por

unidad deempaque

Cebollasdeformadas

Cebollascon

pudrición

Cebollas condaños

magulladuras,heridas

Toleranciasmáximastotales

permitidas

1a

2a

10

10

5

10

0

5

3

5

5

10

4.1.2.1 Para las características no incluidas en la tabla 3 no se aceptan tolerancias.

4.1.3. Cebolla cabezona roja bermuda.

Tabla 4- Clasificación de calidades de acuerdo con las diferencias de tamaños y defectos

permitidos.

Limites de defectos en % en masa(peso) por unidad de empaque

CALIDAD

Diferencias detamaños porexceso o por

defecto en % enmasa (peso) por

unidad deempaque

Cebollasdeformadas

Cebollascon

pudrición

Cebollas condaños

magulladuras,heridas

Toleranciasmáximastotales

permitidas

1a

2a

10

10

5

10

0

5

3

5

5

10

5. TOMA DE MUESTRAS Y RECEPCIÓN DEL PRODUCTO.

5.1. Toma de muestras. Se efectuara de acuerdo con lo establecido en la Norma

ICONTEC 756 (primera revisión).

Page 107: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

92

5.2. Aceptación o rechazo. La cebolla cabezona que no cumpla los requisitos

especificados en esta norma se considerará no clasificada. En caso de discrepancia se

repetirán los ensayos sobre la muestra reservada para tales efectos. Cualquier resultado

no satisfactorio en este segundo caso será motivo para rechazar el lote.

7. EMPAQUE Y ROTULADO

7.1 La cebolla cabezona podrá empacarse en sacos de fique u otro material flexible

apropiado, nuevos y con una capacidad máxima de 60 kg. Las dimensiones de los sacos

deberán ser 92 cm de longitud por 70 cm de ancho.

7.1.1 Los empaques de fique utilizados deberán tener 16 hilos de urdimbre en 10 cm y 14

hilos de trama en 10 cm y a su vez están identificados con una divisa azul de 6 hilos de

ancho.

7.1.2 El empaque con su contenido deberá permitir su cierre juntando las dos orillas que

forman la boca es decir que no se permite que el producto sobrepase la parte superior del

empaque.

7.1.3 Se recomienda empacar la cebolla cabezona en cajas de material rígido con una

capacidad máxima de 30 kg.

7.1.4 No se permitirá la utilización de sacos de fique usados o de empaques que hayan

contenido alimentos para animales, cemento, fertilizantes, plaguicidas u otros productos

que puedan ofrecer la posibilidad de cualquier contaminación e influir positivamente en la

alteración del producto.

7.2 Rotulado. Las inscripciones en el rotulo se harán en uno de los lados del empaque,

en una tarjeta unida al mismo y en la pantalla de remisión en forma legible a simple vista

redactado en español y en otro idioma si las necesidades de comercialización así lo

dispusieran y en forma tal que no desaparezcan bajo condiciones normales de

almacenamiento y transporte.

Page 108: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

93

7.2.1 En el rotulo deberá indicarse:

7.2.1.1 Procedencia y fecha de empaque

7.2.1.2 Nombre o marca del vendedor o comprador, o ambos.

7.2.3 Designación. De acuerdo con lo indicado en el numeral 2.3.

7.2.4 Masa (peso) neto, en unidades del sistema internacional.

7.3 Asimismo el producto se identificara con un rotulo a color, adherido al empaque, el

cual variará de acuerdo con la calidad del producto, en la forma siguiente:

7.3.1. Color rojo: corresponderá a la calidad primera.

7.3.2. Color blanco: corresponderá a la calidad segunda.

9. APÉNDICE

9.1 Antecedentes

• Mercadeo de frutas y hortalizas parte primera ILMA 1969.

• Norma peruana ITINTEC PD 15102 cebollas.

Page 109: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

94

Anexo C. Diseño de bloques completamente aleatorizados para tamaños desiguales

de muestra.

TIEMPO (Bloque)CORTE

(Tratamiento) 0 ...... 10 ..... 20 ....................... nTOTAL MEDIA

5 mm

10 mm

.

.

.i

.

.

.k

y11

y21

.

.

.yi1

.

.

.

yk1

y12

y22

.

.

.yi2

.

.

.

yk2

y13

y23

.

.

.yi3

.

.

.yk3

....y1j

....y2j

.

.

.....yij

.

.

.....ykj

....y1b

....y2b

.

.

.....yib

.

.

.….ykb

T1.

T2.

.

.

.Ti.

.

.

.Tk.

.1y

.2y

.

.

.

.iy

.

.

.

.ky

TOTAL T.1 T.2 T.3 T.j Tb. T..

MEDIA 1.y 2.y 3.y jy. by. ..y

Donde tenemos que:

Ti. = Suma de las observaciones para el i-ésimo corte (tratamiento)

T.j = Suma de las observaciones en el j-ésimo tiempo (bloques)

T..= Suma de todas las b*k observaciones.

.iy = media de las observaciones para el i-ésimo corte (tratamiento)

jy. =media de las observaciones en el j-ésimo tiempo (bloques)

..y = media de todas las b*k observaciones

Page 110: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

95

Cuadro de análisis de varianza de la cebolla junca y cabezona.

F teórico

(valor tabla)FUENTE DE

VARIACIÓN

SUMA DE

CUADRADOS

GRADOS

DE

LIBERTAD

CUADRADOS

MEDIOSF CALCULADO

5%

CORTE

(tratamiento)

SSA (suma

cuadrado corte)k-1

121 −

=k

ssas

( ) ( )11

1

−−−

−=

kb

ssek

ssa

F

TIEMPO

(bloques)

SSB (suma

cuadrado

tiempo)

b-11

22 −

=b

SSBs

( )( )11

1

−−

−=

kb

SSEb

SSB

F

ERRORSSE (suma

cuadrado error)(k-1)(b-1)

)1)(1(2

−−=

kb

SSEs

TOTAL

SST (suma de

cuadrados

total)

b*k-1

Formulas para calculo de la suma de cuadrados; tamaño desiguales de muestras.

Suma cuadrado total = SST = N

Tyi

k

i

ni

jj

..2

1 1

2 −∑∑= =

Suma cuadrados corte (tratamientos) = N

T

ni

TSSA

k

i

i ... 2

1

2

−= ∑=

Suma cuadrado Tiempo (bloques) = N

T

ni

TSSB

b

i

j ... 2

1

2

−= ∑=

Suma cuadrado error = SST - SSA – SSB

Page 111: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

96

Anexo D. Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca y cabezona.

Datos experimentales de deshidratación de cebolla cabezona a 5 mm de tamaño de

corte. Ensayo 1.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220

18,255,070,169,970,069,970,069,969,970,069,970,069,969,970,070,069,970,070,070,070,069,069,0

17,146,965,166,066,566,867,067,267,467,667,868,068,168,268,368,568,568,768,768,868,968,968,9

61,731,913,012,211,711,311,110,810,310,09,69,39,18,88,68,58,28,07,97,87,87,77,6

59,256,521,115,213,913,212,812,411,811,411,010,510,310,09,79,59,28,98,78,68,68,48,3

0,6960,6900,6550,6040,5460,4920,4420,3980,3550,3160,2810,2500,2380,1980,1770,1540,1340,1180,1070,0910,0830,0730,068

7,9515,0903,4963,4263,4483,5373,5913,6453,6813,7923,8963,8593,7123,7603,6483,3923,4483,4083,3403,3983,3713,4133,398

Page 112: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

97

Datos experimentales de deshidratación de cebolla cabezona a 5 mm de tamaño de

corte. Ensayo 2.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240

16,350,670,170,070,070,069,970,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,069,970,070,069,9

16,543,065,065,966,466,766,967,267,768,068,268,368,568,668,768,868,969,069,069,169,169,269,369,369,1

62,440,414,412,912,311,911,611,110,810,610,29,89,59,29,08,88,68,48,38,18,07,97,87,67,5

58,664,624,716,614,914,013,412,812,512,111,611,210,810,510,29,99,79,59,39,18,98,88,78,68,5

0,7050,6830,6620,6100,5560,5010,4470,4050,3630,3240,2900,2560,2290,2020,1790,1590,1370,1230,1100,1020,0880,0820,0780,0720,065

0,0365,6113,7463,6403,7333,7263,6273,5983,7203,6583,6883,6603,5673,4523,5033,4043,5573,9793,6963,6943,7463,8233,7373,7533,680

Page 113: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

98

Datos experimentales de deshidratación de cebolla cabezona a 5 mm de tamaño de

corte. Ensayo 3.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200

17,252,070,170,070,069,970,070,070,070,070,070,069,970,070,070,069,970,069,970,069,9

17,844,364,865,966,266,566,867,167,367,667,868,068,168,568,969,069,169,269,269,369,2

45,432,313,112,011,611,010,610,19,79,39,08,78,58,38,17,87,77,47,37,17,0

45,152,121,915,414,012,912,311,711,410,710,410,09,79,59,49,08,88,68,48,28,1

0,7080,6880,6580,6010,5400,4800,4250,3750,3300,2930,2560,2240,1980,1810,1600,1400,1230,1080,0950,0870,067

0,0805,7593,6453,4943,5163,4963,3593,3183,2473,2423,1113,2013,2943,6073,6213,7083,5483,6933,6073,6853,680

Page 114: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

99

Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca a 5 mm de tamaño de

corte. Ensayo 4.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220

17,346,870,170,069,970,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,070,069,970,0

17,340,064,865,966,466,767,067,267,467,668,068,268,468,568,668,868,968,969,069,169,269,269,3

50,736,812,911,911,311,010,610,310,09,79,79,49,18,98,78,48,38,17,97,77,67,57,4

44,554,622,415,113,612,912,411,911,511,311,311,010,610,29,99,69,39,18,88,68,48,38,1

0,7020,6890,6620,6090,5500,4930,4420,3930,3480,3120,2810,2470,2150,1850,1630,1400,1230,1050,0920,0830,0720,0670,054

0,0655,1263,8443,6733,6353,7053,4283,5513,5413,5213,7003,6813,5303,3423,3943,3043,2313,1513,3313,4883,5703,7193,847

Page 115: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

100

Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca a 5 mm de tamaño de

corte. Ensayo 5.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220

23,256,870,170,070,070,070,070,070,070,069,970,070,069,970,070,070,070,070,069,969,970,070,0

19,948,965,266,166,566,867,067,367,467,667,868,068,168,268,368,468,568,668,768,768,868,969,0

68,831,713,512,512,011,611,210,910,510,29,99,79,59,49,29,18,98,88,78,58,48,38,2

68,056,221,215,614,213,412,812,311,911,511,110,910,710,510,410,210,09,89,79,59,39,19,0

0,6900,6860,6560,6030,5450,4910,4390,3940,3500,3110,2780,2470,2200,1930,1700,1490,1290,1120,0980,0850,0770,0680,059

8,0905,3623,7203,6603,7243,5523,5163,3923,2243,2343,2763,2143,2923,5073,4923,4193,5593,5543,4563,4683,4803,4773,412

Page 116: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

101

Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca a 5 mm de tamaño de

corte. Ensayo 6.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230

18,854,570,170,070,070,069,970,070,070,070,070,070,069,970,070,070,070,070,069,969,970,070,070,0

18,447,065,466,266,666,967,167,467,667,868,068,268,368,468,568,668,768,868,868,969,069,069,069,0

53,930,712,811,911,411,110,910,410,19,79,49,08,88,58,38,17,97,87,57,47,27,17,07,0

53,954,521,915,914,313,613,012,311,911,310,810,410,09,79,49,08,88,68,38,17,97,87,77,6

0,7110,7040,6610,6080,5450,4830,4250,3780,3350,2940,2600,2270,2010,1750,1560,1360,1230,1050,0970,0830,0740,0660,0610,057

7,9275,9484,0204,0233,8883,7783,7403,7683,6623,5613,2603,2893,3493,2383,2543,3373,2453,3163,3813,3103,2683,2633,4293,505

Page 117: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

102

Datos experimentales de deshidratación de cebolla cabezona a 10 mm de tamañode corte. Ensayo 7.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320

16,149,170,270,070,070,070,069,970,070,070,070,069,969,970,070,069,970,070,070,069,969,970,070,070,069,970,069,970,070,070,070,069,9

15,841,765,366,567,067,367,567,667,867,968,068,168,268,368,468,468,468,568,668,668,668,768,869,069,069,169,169,169,169,269,269,269,2

54,836,513,011,610,910,610,210,09,69,59,18,98,88,78,68,58,38,38,28,18,07,87,77,67,47,37,37,27,27,17,07,07,3

53,858,322,514,913,012,311,711,310,910,710,310,09,99,89,79,59,39,39,19,18,98,88,68,68,48,28,18,08,07,97,87,78,0

0,7110,6940,6750,6380,5940,5510,5110,4760,4390,4350,3770,3490,3260,3020,2790,2570,2380,2180,2020,1850,1700,1580,1470,1380,1260,1140,1060,0960,0890,0820,0750,0710,063

0,0996,0863,9263,6873,5393,6583,5913,7463,7303,6493,5633,6943,7213,7043,6993,5853,3403,3743,3173,2603,2763,4613,6173,6913,7313,6833,6793,2413,5213,6223,6003,6273,559

Page 118: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

103

Datos experimentales de deshidratación de cebolla cabezona a 10 mm de tamaño

de corte. Ensayo 8.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300

16,449,870,070,069,970,069,970,070,069,970,070,070,070,070,070,069,970,069,970,070,070,069,970,070,070,069,970,070,070,070,0

16,242,365,466,567,067,367,567,667,867,968,068,168,268,268,368,468,468,568,668,668,768,768,868,868,868,968,968,969,069,069,0

48,533,212,011,110,710,410,19,99,79,59,39,08,98,78,68,58,48,38,28,18,18,18,08,18,18,18,18,18,08,07,9

43,653,920,314,012,612,011,511,311,010,710,510,210,09,89,79,59,49,29,19,08,98,98,98,98,98,98,88,88,78,68,5

0,7020,6930,6700,6320,5900,5440,5030,4650,4310,3940,3640,3400,3160,2880,2660,2450,2240,2060,1880,1730,1580,1430,1320,1190,1060,0990,0900,0810,0740,0670,062

0,0635,4843,5163,4963,5813,7303,7193,8773,7563,7393,6703,7093,6553,6003,6033,5703,4933,4483,3913,6943,4603,5033,7043,7273,6623,7163,8333,7183,6283,5593,601

Page 119: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

104

Datos experimentales de deshidratación de cebolla cabezona a 10 mm de tamaño

de corte. Ensayo 9.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340

16,450,870,070,070,069,969,970,070,070,069,970,070,070,070,070,070,069,970,070,070,069,970,070,070,070,069,970,070,070,070,070,070,070,070,0

16,343,365,566,767,167,467,667,867,968,068,168,268,368,468,568,668,768,868,868,969,169,069,169,169,269,269,269,369,369,369,469,469,469,469,4

48,032,711,910,910,510,29,99,69,49,29,08,88,78,58,48,38,28,18,08,08,08,07,97,97,87,87,77,77,57,57,47,47,27,27,2

44,552,919,613,612,211,711,311,010,710,410,29,99,79,59,49,39,29,09,08,98,98,98,88,88,78,68,58,48,38,28,18,17,97,97,9

0,6990,6920,6710,6360,5930,5500,5140,4790,4460,4410,3870,3600,3370,3110,2900,2690,2540,2330,2170,2030,1890,1740,1640,1530,1400,1310,1190,1120,1020,0960,0910,0840,0780,0690,065

0,0695,5673,6773,5863,6723,7393,7313,7983,8933,8833,8823,8113,8393,6513,4943,4203,3903,3923,4223,4173,4393,4283,4623,4603,4783,4113,4993,4363,4623,4913,4993,3653,3933,4063,412

Page 120: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

105

Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca a 10 mm de tamaño de

corte. Ensayo 10.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250

17,152,670,170,070,070,070,070,069,970,070,070,069,970,069,970,070,070,069,970,070,070,070,070,070,070,0

17,339,965,766,566.967,267,567,767,868,068,168,368,468,568,568,668,768,868,868,968,969,069,069,069,169,1

51,033,613,011,911,411,010,510,210,09,79,49,39,18,98,78,68,48,38,28,18,07,97,97,87,67,5

46,257,222,315,614,013,212,512.011,611,210,910,610,310,19,89,69,49,29,18,98,88,78,68,58,38,2

0,7020,7020,6680,6110,5540,4970,4460,4010,3610,3250,2860,2520,2300,2060,1850,1640,1460,1260,1180,1010,0890,0800,0690,0640,0590,050

1,5955,8723,9413,8913,9503,9443,8313,8573,7063,4813,4893,3433,4873,3833,3463,4543,3413,5153,3993,4133,5523,5203,4673,4103,3373,260

Page 121: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

106

Datos experimentales de deshidratación de cebolla junca a 10 mm de tamaño de

corte. Ensayo 11.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250260

20,956,070,070,069,970,070,070,070,070,069,970,070,070,070,069,969,970,070,069,970,070,069,970,070,070,070,0

18,448,665,866,666,967,167,467,567,767,868,068,168,268,368,468,568,668,768,768,968,968,969,069,069,169,169,1

68,533,113,913,113,012,312,111,510,910,610,310,09,79,49,18,98,78,68,48,18,07,97,77,67,57,57,3

70,060,623,117,015,914,614,213,312,512,111,711,310,910,610,210,09,79,69,39,08,98,88,68,48,38,38,0

0,7080,6970,6630,6090,5550,5010,4500,4060,3650,3280,2980,2680,2430,2240,1960,1790,1600,1430,1270,1130,1030,0910,0800,0730,0690,0620,052

8,0965,7783,9263,7333,6153,4523,2863,2203,1513,1223,3103,2823,3013,4193,4233,5073,5323,5303,6043,6813,4973,2893,3323,2203,2803,1433,833

Page 122: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

107

Datos experimentales de deshidratación de cebolla a 10 mm de tamaño de corte.

Ensayo 12.

Tiempo(min)

Temperaturade entrada del

aire ºC

Temperaturade salida del

aire ºC

Humedadrelativa deentrada del

aire (%)

Humedadrelativa de

salida del aire(%)

Peso (g)Caudal

(m3/min)

0102030405060708090

100110120130140150160170180190200210220230240250260270280

17,143,970,170,069,970,070,070,070,070,070,070,070,069,970,070,070,070,070,069,970,070,070,069,970,070,070,070,070,0

17,343,765,366,467,067,367,667,867,968,168,268,368,468,568,668,768,868,968,969,069,169,269,269,369,369,369,369,369,2

56,536,513,011,911,711,210,910,410,19,99,79,59,39,18,98,88,68,58,38,28,07,97,87,77,77,67,57,57,4

48,057,421,414,913,913,312,812,211,811,511,210,910,710,310,19,99,79,59,39,18,98,88,78,58,48,38,28,28,1

0,6930,6820,6590,6150,5650,5130,4640,4220,3800,3430,3040,2770,2500,2230,1980,1820,1610,1360,1190,1140,1070,1040,0900,0860,0760,0740,0680,0540,050

0,0886,1974,8534,1323,0453,6513,6393,8863,9523,8783,6083,4913,6213,7203,7553,7563,7663,7913,7893,8423,8143,6793,7153,7233,6503,6143,5633,5943,640

Page 123: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

108

Anexo E. Hojas de proceso de las condiciones ejecutadas durante cada ensayo.

Hoja de proceso para el ensayo 1.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 1

PRODUCTO Cebolla cabezonaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 31/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,015 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,020 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 5 mmHora inicial de

deshidratación9:54:39 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,815 kg

Hora final de

deshidratación1:26:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)90,8 %

Tiempo de deshidratación

(min)240 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,09 g

Consumo del secador

(Kw/h)1.960 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,47 g

Peso producto terminado

(g)0,069 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 124: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

109

Hoja de proceso para el ensayo 2.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 2

PRODUCTO Cebolla cabezonaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 5/08/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,105 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,115 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 5 mmHora inicial de

deshidratación10:19:40 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,865 kg

Hora final de

deshidratación2:16:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)91,0 %

Tiempo de deshidratación

(min)240 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,06 g

Consumo del secador

(Kw/h)2.130 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,45 g

Peso producto terminado

(g)0,068 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 125: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

110

Hoja de proceso para el ensayo 3.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 3

PRODUCTO Cebolla cabezonaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 22/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,220 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,235kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 5 mmHora inicial de

deshidratación11:15:07 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,740 kg

Hora final de

deshidratación2:27:28 PM

Humedad inicial del

producto (%)88,5 %

Tiempo de deshidratación

(min)200 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)4,87 g

Consumo del secador

(Kw/h)1.890 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,56 g

Peso producto terminado

(g)0,087 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 126: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

111

Hoja de proceso para el ensayo 4.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 4

PRODUCTO Cebolla juncaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 23/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,510 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,545 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 5 mmHora inicial de

deshidratación10:16:22 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,705 kg

Hora final de

deshidratación1:48:47PM

Humedad inicial del

producto (%)92,0 %

Tiempo de deshidratación

(min)220 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)4,99 g

Consumo del secador

(Kw/h)1.810 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,40 g

Peso producto terminado

(g)0,060 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 127: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

112

Hoja de proceso para el ensayo 5.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 5

PRODUCTO Cebolla juncaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 25/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,735 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

0,980 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 5 mmHora inicial de

deshidratación11:14:03 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,950 kg

Hora final de

deshidratación2:51:40 PM

Humedad inicial del

producto (%)91,6 %

Tiempo de deshidratación

(min)220 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)4,99 g

Consumo del secador

(Kw/h)1.960 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,42 g

Peso producto terminado

(g)0,063 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 128: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

113

Hoja de proceso para el ensayo 6.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 6

PRODUCTO Cebolla juncaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 26/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,555 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

0,905 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 5 mmHora inicial de

deshidratación10:42:56 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,882 kg

Hora final de

deshidratación2:24:06 PM

Humedad inicial del

producto (%)92,2 %

Tiempo de deshidratación

(min)230 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,01 g

Consumo del secador

(Kw/h)1.910 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,39 g

Peso producto terminado

(g)0,059 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 129: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

114

Hoja de proceso para el ensayo 7.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 7

PRODUCTO Cebolla cabezonaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 29/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,190 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,200 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 10 mmHora inicial de

deshidratación9:47:15 AM

Peso del producto

después del corte (kg)1,070 kg

Hora final de

deshidratación3:08:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)91,7%

Tiempo de deshidratación

(min)320 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,08 g

Consumo del secador

(Kw/h)2,760 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,42 g

Peso producto terminado

(g)0,063 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 130: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

115

Hoja de proceso para el ensayo 8.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 8

PRODUCTO Cebolla cabezonaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 30/07/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,055 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,060 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 10 mmHora inicial de

deshidratación10:20:38 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,890 kg

Hora final de

deshidratación3:21:41 PM

Humedad inicial del

producto (%)91,5 %

Tiempo de deshidratación

(min)300 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,06 g

Consumo del secador

(Kw/h)2,650 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,43 g

Peso producto terminado

(g)0,064 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 131: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

116

Hoja de proceso para el ensayo 9.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 9

PRODUCTO Cebolla cabezonaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 1/08/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,145 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

1,150 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 10 mmHora inicial de

deshidratación10:07:39 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,920 kg

Hora final de

deshidratación3:38:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)91,0 %

Tiempo de deshidratación

(min)340 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,24 g

Consumo del secador

(Kw/h)2,900 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,47 g

Peso producto terminado

(g)0,068 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 132: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

117

Hoja de proceso para el ensayo 10.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 10

PRODUCTO Cebolla juncaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 6/08/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,190kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

0,780 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 10 mmHora inicial de

deshidratación10:59:31 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,745 kg

Hora final de

deshidratación3:09:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)92,4 %

Tiempo de deshidratación

(min)250 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,02 g

Consumo del secador

(Kw/h)2,370 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,38 g

Peso producto terminado

(g)0,058 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 133: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

118

Hoja de proceso para el ensayo 11.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 11

PRODUCTO Cebolla juncaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 8/08/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,485 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

0,855 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 10 mmHora inicial de

deshidratación11:25:39 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,830 kg

Hora final de

deshidratación3:43:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)92,8 %

Tiempo de deshidratación

(min)260 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,02 g

Consumo del secador

(Kw/h)2,240 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,36 g

Peso producto terminado

(g)0,055 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 134: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

119

Hoja de proceso para el ensayo 12.

DESHIDRATACIÓN ENSAYO 12

PRODUCTO Cebolla juncaTemperatura ensayo de

humedad (ºC)100 ºC

FECHA 9/08/02Temperatura de

deshidratación (ºC)70 ºC

Peso del producto en

fresco (kg)1,440 kg

Caudal del deshidratador

(m3/min)10 m3/min

Peso del producto

después del

acondicionamiento (kg)

0,845 kg Carga (kg) 0,700 kg

Tamaño de corte (mm) 10 mmHora inicial de

deshidratación10:44:19 AM

Peso del producto

después del corte (kg)0,835 kg

Hora final de

deshidratación3:11:00 PM

Humedad inicial del

producto (%)92,3 %

Tiempo de deshidratación

(min)280 min

Peso inicial de la muestra

ensayo(g)5,05 g

Consumo del secador

(Kw/h)1.960 kw/h

Peso final de la muestra

ensayo (g)0,39 g

Peso producto terminado

(g)0,054 kg

Tiempo ensayo de

humedad (min)2:30 h

Humedad final del

producto (%)7 %

Page 135: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

120

Anexo F. Análisis de varianza para el diseño de bloques completamente

aleatorizados para tamaños desiguales de muestra.

CEBOLLA JUNCA

F tablaFuentes de

variación

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

mediosF calculados

5 %

Tamaño de

corte3,27 1 3,27 9,27 ** 4,21

Tiempo 0,167 27 0,00618 0,018 n.s 1,84

Error 9,523 27 0,3527

Total 12,96

CEBOLLA CABEZONA

F tablaFuentes de

variación

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Cuadrados

mediosF calculados

5 %

Tamaño de

corte4,58 1 4,58 16,35 ** 4,13

Tiempo 0,1191 34 0,0035 0,0125 n.s 2,21

Error 9,6 34 0,280

Total 14,28

Page 136: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

121

Anexo G. Prueba t- student para las cebollas cabezona y junca.

21

11

nnsp

XXt

juncacabezona

calculado

+

−=

donde:

juncaerror

mediocuadrado

cabezonaerror

mediocuadradosp +=

3527,0280,0 +=sp

7954,0=sp

24

1

25

17954,0

34,0314,0

+

−=calculadot

062,0=calculadot

221 −+= nnlibertaddegrados

Page 137: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

122

22425 −+=libertaddegrados

47=libertaddegrados

n1 = tamaño de muestra cabezona = 25

n2= tamaño de muestra junca = 24

Valor tabla t- student para nivel de significancia 5% igual a 1,645 (valor tabla).

Page 138: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

123

Anexo H. Calculo del contenido de humedad.

Del anexo D se toman los datos experimentales de deshidratación. La humedad total se

halla restando el valor de los sólidos a cada peso, a continuación se muestra un ejemplo

para el tiempo O:

aguadekgsólidosdekgmuestradekg 06484,00546,0703,0 =−

El contenido de humedad se determina dividiendo la humedad total por el contenido de

sólidos. Para el tiempo 0 tenemos:

aguadekg

aguadekghumedaddecontenido

0546,0

6484,0=

sólidosdekg

aguadekghumedaddecontenido 88,11=

Page 139: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

124

Anexo I. Cálculos para hallar la curva de velocidad de deshidratación.

Para hallar la curva de velocidad de deshidratación se calculan los siguientes datos:

• Diferencia de humedad. Se calculan restando las humedades, tomando intervalos

de tiempo de 10 en 10 minutos. Para el tiempo 0 y 10 la diferencia de humedad es:

aguadekgaguadekgaguadekg 0084,06384,06464,0 =−

• Velocidad de deshidratación. Se calcula dividiendo la diferencia de humedad por

600 s y esto por el área de la bandeja donde se realizó la deshidratación.

anchoolbandejaladeerficieladeArea *argsup =

mmA 282,0*426,0=

21201,0 mA =

• La tasa de deshidratación para los tiempos 0 y 10 es:

2100 1201,0*600

0084,0

msg

aguadekgcióndeshidratadetasa =−

2100 0001166,0msg

aguadekgcióndeshidratadetasa =−

• Humedad promedio. Se halla sumando el contenido de humedad cada dos

intervalos de tiempo y dividiendo por dos. Para el tiempo 0-10 minutos se tiene:

Page 140: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

125

2

69,1184,11solidosdekg

aguadekg

solidosdekg

aguadekg

promediohumedad

+=

solidosdekg

aguadekgpromediohumedad 77,11=

Page 141: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

126

Anexo J. Calculo del tiempo de deshidratación de cebolla junca.

El calculo se realiza para la cebolla junca a 5mm de tamaño de corte.

TIEMPO ANTECRÍTICO

−=

solidosdekg

aguadekg

solidosdekg

aguadekg

sm

aguadekgm

solidosdekgtac 84,114,7*

00075,0*1201,0

0546,0

22

stac 6,2693=

TIEMPO POSTCRÍTICO

Se realiza la tabla de datos tomados de la curva de velocidad de deshidratación para los

1/W y la humedad promedio

X WW

1

0,1

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

7,4

0,000100

0,000185

0,000270

0,000360

0,000445

0,000540

0,000625

0,000720

0,000750

10000

5405,4

3703,703

2777,78

2247,2

1851,9

1600

1388,9

1333,33

Luego se grafica 1/W contra X y se halla el área bajo la curva.

Page 142: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

127

Page 143: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

128

A = A1 + A2 + A3 + A4 + A5

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

( ) ( )

++

+

+

++

+

+

++

+

+

++

+=

2

57,55*8,03,1333*8,0

2

1,211*19,1388*1

2

9,251*11600*1

2

3,395*19,1851*1

2

6,530*12,2247*1

2

93,925*17,2777*1

2

33,1701*17,3703*1

2

4595*9,05405*9,0A

89,108845,149495,172555,20495,2512745,324035,455425,6932 +++++++=A

69,23598=A

El tiempo postcrítico será:

sm

aguadekgsolidosdekg

aguadekg

m

solidosdekgtpc

.

69,23598*1201,0

0546,0

2

2=

stpc 10728=

Por tanto el tiempo total es:

acpct ttt +=

stt 6,13421=

Page 144: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

129

Anexo K. Calculo del tiempo de deshidratación de cebolla cabezona.

El calculo se realiza para la cebolla cabezona a 5 mm de tamaño de corte.

TIEMPO ANTRECRÍTICO

−=

solidosdekg

aguadekg

solidosdekg

aguadekg

sm

aguadekgm

solidosdekgtac 75,492,9*

000595,0*1201,0

0644,0

22

stac 4659=

TIEMPO POSTCRÍTICO

Se realiza la tabla de datos tomados de la curva de velocidad de deshidratación para los

1/W y la humedad promedio

X WW

1

0,1

1,0

2,0

3,0

4,0

4,75

0,00007

0,000175

0,000285

0,000395

0,000505

0,000595

14285,71

5714,28

3508,77

2531,65

1980,20

1680,67

Luego se grafica 1/W contra X y se halla el área bajo la curva.

Page 145: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

AREA BAJO LA CURVA PARA LA CEBOLLA JUNCA

A1

A2A3 A4

A5 A6A7 A8

X

W

1

Page 146: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

A1

A2A2

A3A4 A5

X

W

1

Page 147: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

131

A = A1 + A2 + A3 + A4 + A5

( ) ( )

( ) ( )

( ) +

+

+

++

+

+

++

+=

2

53,99,2*75,067,1680*75,0

2

45,551*120,1980*1

2

12,977*165,2531*1

2

5,2205*177,3508*1

2

43,8571*9,028,5714*9,0A

83,137292,225521,302052,461199,8999 ++++=A

69,23598=A

El tiempo postcrítico será:

sm

aguadekgsolidosdekg

aguadekg

m

solidosdekgtpc

.

20260*1201,0

0644,0

2

2=

stpc 10864=

Por tanto el tiempo total es:

acpct ttt +=

stt 15523=

Page 148: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

132

Anexo L. Cálculo de pérdidas por proceso del ensayo 4 de la cebolla junca.

Para hallar las pérdidas en gramos del proceso se realizó el siguiente calculo:

Peso en fresco (kg) – peso del producto para deshidratar (kg) = perdidas de producto (kg)

Para el ensayo 4 de cebolla junca tenemos:

1,510 kg – 0,705 kg = 0,805 kg

Para hallar el porcentaje de perdidas se realizó el siguiente calculo:

kg

kgperdidasde

510,1

%100*805,0% =

%0,53% =perdidasde

Por lo tanto el porcentaje de perdidas en el ensayo 4 para la cebolla junca es 53,0 %.

Page 149: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

133

Anexo M. Balances de materia y energía para la cebolla junca a 5 mm de corte.

BALANCE DE MATERIA

CBA += BAC −=

( )AB 427,0= kgC 573,0=

kgB 427,0=

GEFD +=+

kgkg 073,4073,4 =

42,7 %0,427 kg

1 kgCebolla

0,573 kgCebolla

0,573 kgCebolla

3,5 kg agua

3,5 kg agua

0,573 kgCebolla

ACONDICIONAMIENTOA

B

C

D

E

G

F

LAVADO

Page 150: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

134

JIH += IHJ −=

HkgI *016,0= kgJ 557,0=

kgI 016,0=

De la carta psicrometrica para Bogotá se leen los datos del balance del deshidratador.

Caudal= 3,461 m3/min

0,573 kgCebolla

0,557 kgCebolla

0,016 kg2,8%

Desechos

Hab = 0,024 Kg H2O/kg aire seco

9,37% HR

Aire70 ºC

Cebolla

0,557 kg92,2% humedad

Aire

Cebolladeshidratada

Hab = 0,026 Kg deagua / kg aire seco

68 ºC

10,56%HR

7% humedad

DESHIDRATACIÓN

K M

L N

H

I

JCORTE

Page 151: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

135

Balance general

NMLK +=+

Balance de sólidos

( ) NL 93,0922,01 =−

Balance humedad de la cebolla

NevaporadaaguaKgL 07,0922,0 +=

dadeshidratacebollakgN 047,0=

kgevaporadaagua 5103,0=

oMaireoKaire secsec =

Unidad de secado = ( )askg

aguakg024,0026,0 −

Unidad de secado = 002,0askg

aguakg recogido

Aire seco que recoge el agua evaporada

evaporadaaguakg5103,0 *

askg

aguakgaskg

002,0

1MasKas == =255,15 kg as

aire que entra K = 261,27 askg

aguakg

aire que sale M = 2,61,78 askg

aguakg

100*1

047,0dimRe

kg

kgienton =

%7,4dimRe =ienton

Page 152: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

136

BALANCE DE ENERGÍA

QaireQcebolla =

HmmTcpm OHcebhum ∆=+∆ λ2

Ckg

Kjkg

°77,3*1 ( ) ( )

kgas

Kjkgas

kg

kJkgC

OHOH 15024,15215,25582,2333*922,06870

2

2−=+°−

kjkjQperdido 35,34932,2159 =+

calkkjQperdido −−=−= 26,43297,1809

QaireiaQresistenc =

calkkjiaQresistenc −== 44,8335,349

kJkwhhkWconsumo 48,58001668,78,3*886,1 2===

Page 153: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

137

Anexo N. Balances de materia y energía para la cebolla cabezona a 5 mm de corte.

BALANCE DE MATERIA

CBA += BAC −=

( )AB 02,0= kgC 98,0=

kgB 02,0=

GEFD +=+

kgkg 18,318,3 =

2 %0,02 kg

1 kgCebolla

0,98 kgCebolla

0,98 kgCebolla

2,2 kg agua

2,2 kg agua

0,98 kgCebolla

ACONDICIONAMIENTOA

B

C

D

E

G

F

LAVADO

Page 154: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

138

JIH += IHJ −=

HkgI *21,0= kgJ 774,0=

kgI 21,0=

De la carta psicrometrica para Bogotá se leen los datos del balance del deshidratador.

Caudal= 3,582 m3/min

0,0,98 kgCebolla

0,774 kgCebolla

0,21 kg21%

Desechos

Hab = 0,023 Kg H2O/kg aire seco

9,31% HR

Aire70 ºC

Cebolla

0,774 kg90,8% humedad

Aire

Cebolladeshidratada

Hab = 0,024 Kg deagua / kg aire seco

68,3ºC

9,77%HR

7% humedad

DESHIDRATACIÓN

K M

L N

H

I

JCORTE

Page 155: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

139

Balance general

NMLK +=+

Balance de sólidos

( ) NL 93,0908,01 =−

Balance humedad de la cebolla

NevaporadaaguaKgL 07,0908,0 +=

dadeshidratacebollakgN 065,0=

kgevaporadaagua 698,0=

oMaireoKaire secsec =

Unidad de secado = ( )askg

aguakg023,0024,0 −

Unidad de secado = 001,0askg

aguakg recogido

Aire seco que recoge el agua evaporada

evaporadaaguakg5103,0 *

askg

aguakgaskg

002,0

1MasKas == =698 kg as

aire que entra K = 714,05 askg

aguakg

aire que sale M = 714,75askg

aguakg

100*1

065,0dimRe

kg

kgienton =

%5,6dimRe =ienton

Page 156: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

140

BALANCE DE ENERGÍA

QaireQcebolla =

HmmTcpm OH ∆=+∆ λ2

Ckg

Kjkg

°77,3*1 ( ) ( )

kgas

Kjkgas

kgas

kJkgC OH 5,1489,15069882,2333*908,03,6870

2−=+°−

kjkjQperdido 2,167552,2125 =+

calkkjQperdido −−=−= 55,107450

QaireiaQresistenc =

calkkjiaQresistenc −== 4002,1675

kJkwhh

kwconsumo 8,27262573,78,3*993,1 ===

Page 157: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

141

Anexo O. Manual del secador piloto automatizado

1. DESCRIPCION DEL EQUIPO:

1.1. PLC

Autómata programable serie TSX-MICRO marca TELEMECANIQUE:

• Alimentación: de 100 a 240 VAC

• Entradas digitales: 16 a24 VDC

• Entradas análogas: 8 de 4-20mA

• Salidas digitales: 12 a relé

• Salidas análogas: 4 de 0-10V

• Conexión: por tornillos.

1.2. INSTRUMENTACION:

• Sensor de temperatura tipo RTD con transmisor 4-20mA, 0-200°C.

• Sensor de humedad 0-100%/4-20 Mas, 85C tipo LPN-H-D.

• Variador de velocidad electrónico TELEMECANIQUE 1HP/220V.

• Bascula para pesaje con celda de carga, conexión al PC y resolución de 5g.

• Medidor de flujo de aire, modelo 640, DW.

Page 158: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

142

• Resistencia de calefacción 35 KW.

• Motor trifásico de 1HP/1800RPM, para ventilador del secador.

1.3. PARTE MECANICA:

La parte mecánica comprende el diseño, construcción e instalación de un secador construido en acero inoxidable y una

capacidad de 10 Kg. de carga. Como el que se puede ver en la figura 1.

El equipo presenta un sistema de tres rendijas donde encajan perfectamente las bandejas donde se coloca la muestra a

secar. El motor pone en movimiento el aire de entrada por medio de un ventilador de aspas que puede ser graduado desde el

panel de control del computador, aire que es calentado por medio de una resistencia eléctrica. El aire sale de la cámara por

medio de un sistema que puede ser regulado para mantener la salida del aire continuamente o tener la opción de recirculación

dentro de la cámara, según las exigencias del proceso que se este realizando. El secador presenta un sistema de bandejas

metálicas y otro sistema de bandejas en malla (para utilizar según la muestra a secar).

1.4. DIMENSIONES E IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES DEL DESHIDRATADOR.

1.4.1. BANDEJAS.

Las bandejas metálicas tienen una dimensión de 44,6 cm. de largo por 30,2 cm. de ancho por 4 cm. de alto. Mientras que las

bandejas de malla presentan las mismas dimensiones anteriores las cuales se diferencian en que este es un sistema que

consta de la bandeja enmallada y una tapa también enmallada con un borde de 2 cm. para la tapa como para la bandeja.

Page 159: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

143

1.4.2. DESHIDRATADOR.

El secador presenta dos partes: la parte mecánica donde se realiza el proceso y un panel de control electrónico que une y

traduce las señales provenientes de los registros de los sensores al lenguaje del software del computador. Las dimensiones

del secador es de 89,2 cm. de largo por 65 cm. de alto por 35 cm. de ancho. Mientras que el panel de control es de 62 cm. de

alto por 23 cm. de largo por 35 cm. de ancho. Además presenta una puerta hermética con dimensiones de 56 cm. de largo por

32 cm. de ancho.

En su interior presenta una cámara de secado que contiene un sistema de rejillas sobre un sensor que registra la perdida de

peso en función del tiempo.

En el lugar de la salida de aire se encuentra un dispositivo en el cual se puede graduar en dos formas: opción ABIERTO, para

permitir la salida del aire continuamente y la opción RECIRCULACION, para recircular el aire dentro de la cámara de secado

según el proceso que se desee desarrollar.

1.5. COMPUTADOR.

• Marca: Compaq

• Modelo: Presario 5000

• Procesador: Pentium III 650MHz

• Capacidad Memoria RAM 64 Mb

• Capacidad de almacenamiento 9 GB

• Unidad CD Incluida

• Pantalla color 14” SVGA

Page 160: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

144

• Unidad disquete: 3. ½” puerto serial y paralelo

• Tarjeta de red LAN: 10/100

• Sistema operativo: Windows 98

Las medidas de todo el equipo se especifican a continuación:

Altura total del equipo 1.67 m

Ancho 60.5 cm.

Largo: 3.25 m

Las medidas incluyen equipo y computador, así como los soportes.

2. INSTRUCCIONES DE MANEJO.

2.1. MANEJO OPERATIVO DEL EQUIPO.

1) Conectar primero a la toma trifásica rotulada: T2 C25 – 29 y luego a las dos tomas monofásicas rotuladas: T2 C26, ES

MUY IMPORTANTE TENER EN CUENTA ESTE ORDEN DE CONECCIÓN. Una toma viene del estabilizador del

computador y la otra del panel de control del secador.

2) Quite los protectores del computador.

3) Encender primero el estabilizador, luego la torre y por ultimo la pantalla del computador, DEBE ENCENDERSE EN ESE

ORDEN ESTRICTO.

4) Cuando aparezca la ventana oprimir en el icono ACEPTAR el programa entra solo.

5) Se ajusta el equipo a las condiciones deseadas (ver manejo del software).

Page 161: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

145

6) Se introducen las bandejas a usar sin muestra. El equipo esta calibrado para el peso de las tres bandejasmetálicas, no siendo así para las bandejas enmalladas, SOLO UTILICE UN SISTEMA DE BANDEJASENMALLADAS.

7) Ya colocadas las bandejas oprima el botón de TARA DE PESO (CERO), hasta que aparezca el peso en 0.000 Kg.

8) Retirar las bandejas y colocar el material previamente pesado. Realice una prueba de humedad en una estufa para

determinar humedad u otro método, para saber el porcentaje de humedad del material a secar, para determinar el balance

de materia y así saber hasta que humedad se debe llegar según el registro de peso del equipo en función del tiempo.

Verifique que el peso coincida con el del equipo o de lo contrario repita los pasos 5 y 6.

9) El material a secar se debe espaciar uniformemente en la bandeja teniendo en cuenta el espesor según el proceso a

desarrollar. El material de baja humedad debe secarse en las bandejas metálicas, por ejemplo, fríjol, garbanzo, lentejas,

ajonjolí, soja, lenteja maíz, cebada, trigo, productos deshidratados, etc. Los materiales de alto contenido de humedad

deben secarse en el sistema de mallas ya que estos secan uniformemente por el sistema de entrada de aire por encima y

por debajo de la bandeja, evitando también que se pegue a la bandeja, teniendo datos uniformes y confiables, se

aconseja no utilizar espesores muy grandes en la muestra, entre las muestras tenemos por ejemplo, frutas

verduras, carnes, etc...

10) Verificar que la puerta quede bien cerrada ya que si no lo está los datos no serán los correctos debido a la

perdida de temperatura en la cámara de secado.

11) Oprimir el icono de inicio para que comience a funcionar el deshidratador. El equipo es automático por lo tanto

se debe estar monitoreando los datos desde el panel de control.

12) Es importante no tocar el equipo, ni abrir la puerta del secador durante el secado ya que variara

significativamente los datos del secado, presenta un sistema muy sensible de sensores.

13) Al finalizar el secado a la humedad deseada, se oprime el icono de PARADA el secador se detendrá

automáticamente.

Page 162: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

146

14) En el icono FILE se oprime con el botón izquierdo del Mouse y aparecerá una ventana, oprima en el icono

REVERT TO SAVED para grabar los datos y graficas del secado realizado. El grabara en el día y hora que se

realizo el secado. Para poder ver la información de tiempo anterior vea el manejo del software.

15) Se abre la puerta hermética se sacan las muestras y se cierra el equipo.

16) Si desea imprimir vea el manejo del software.

17) Para apagar se oprime en el icono FILE aparecerá una ventana y se oprime en EXIT, oprimir luego en el icono

INICIO en esta venta oprima apagar, el equipo se apagara automáticamente. Apague el estabilizador y

desconecte las tomas monofásicas rotuladas: T2 C25-29 y luego la toma trifásica T2 C26 en este estricto

orden. Coloque los protectores del computador.

18) Realice una limpieza al secador utilizando un trapo húmedo, no utilice detergentes.

1.2. MANEJO DEL SOFTWARE.

2.2.1. INGRESO AL PROGRAMA.

Al iniciar el programa aparecerá la siguiente ventana:

Page 163: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

147

ESCRIBIR CONTRASEÑAMICROSOFT WINDOWS 98SELECCIONAR NOMBRE USUARIO

Oprimir el icono con el botón izquierdo del Mouse en ACEPTAR, el programa inicia automáticamente y entra al

programa principal.

2.2.2. PROGRAMA DE SECADO.

El programa consta de dos partes, en la primera parte se ajustan las condiciones de secado, así como se monitorean los

datos que se van registrando durante el proceso de secado. En la segunda parte se van graficando todas variables en función

de tiempo del proceso de secado. En la pantalla aparece la grafica 1 donde se maneja el programa y se tienen varios iconos

que realizan diferentes funciones, se ha enumerado cada uno y se puede encontrar cada función de la grafica 1.

1) Icono para encender el deshidratador.

2) Icono para parar el equipo.

3) Icono para resetiar el tiempo, coloca el tiempo que se ha programado en 0.00.

ALIMENTOS

CONTRASEÑA

ACEPTAR CANCELAR

Page 164: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

148

4) Se registra sobre este icono el tiempo a lo que se desea programar el secado, 60 minutos, 120 minutos, 90 minutos etc.…,

según el tiempo que se requiera para el proceso. Se hace click con el botón izquierdo del Mouse en el icono del tiempo y

se escribe desde el teclado el tiempo deseado en minutos. Luego se oprime ENTER.

5) Va registrando el tiempo en curso en minutos, que se ha gastado en el proceso de secado.

6) Se registra la Temperatura, en grados centígrados, a la que se desea trabajar el proceso de secado se procede de la

misma manera que en el ítem 4.

7) En esté icono se registra el caudal, en metros cúbicos por minuto que se desea manejar se procede de la misma manera

que en el punto 4.

8) Registra la humedad de entrada actual en el proceso, en porcentaje.

9) Registra la temperatura en grados centígrados, de entrada del aire de secado.

10) Registra el caudal de aire actual en metros cúbicos por minuto.

11) Registra la eficiencia actual del motor en porcentaje.

12) Registra la temperatura de salida actual en grados centígrados.

13) Registra la humedad relativa del aire de salida en porcentaje.

14) Permite tarar el peso, es decir que deja en ceros el registro del peso. No tocar este icono durante el proceso ya que

dejaría en ceros el registro del peso y dañaría la prueba.

15) Registra el peso actual durante el proceso en Kg.

16) Registra el consumo de energía actual durante el proceso en Kw. por hora.

17) Coloca en ceros el consumo de energía. No tocar este icono durante el proceso ya que dejaría en ceros el registro

del consumo y se perdería el dato correspondiente para este ítem.

18) Haciendo click con el botón izquierdo del Mouse en este icono nos lleva al las graficas versus tiempo.

Nota: La numeración anterior corresponde al grafico 1 que a continuación se presenta.

Page 165: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

149

FIGURA 1. DIAGRAMA DE FUNCIONES, DATOS Y CARACTERISTICAS DEL SECADOR

INICIO 1

PARADA 2

Resettiempo 3

Velocidad Motor100% 11

Humedad entrada 71.1% HR 8

Temp. Entrada 17.6 °C 9

Caudal de aire 0.07 M3/MIN 10 Temp. Salida

167°C 12

Humedad salida67.50% HR 13

GRAFICAvs.

TIEMPO 18Reset enter 17 0.390Kw/h 16peso

0.000 g 15Tara peso(cero) 14

PROG MINUTOS TIEMPO EN CURSO TEMP.DESEADA CAUDAL DESEADO 30 MIN. 4 0 min. 5 S.P = 70.O°C 6 5000 M3/MIN 7

Page 166: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

150

2.2.3. PROGRAMA GRAFICAS VS TIEMPO.

Después de oprimir el icono de GRAFICAS VS TIEMPO se muestra en la pantalla las variables graficadas y tabuladas, en el

grafico 2 se ven las características de esta parte del programa enumeradas, a continuación se enuncia la función de cada

punto.

1) Muestra las escala izquierda de todas las condiciones del proceso de secado (Temperaturas de entrada y salida,

humedades relativas de entrada y salida, caudal de aire y peso) que pueden ser cambiadas por el icono 4.

2) Muestra las escala derecha de todas las condiciones del proceso de secado (antes mencionadas) que pueden ser

cambiadas en el icono 5.

3) En el grafico se ven las curvas de secado que están representadas por: verde; peso de la muestra en Kg., café; caudal de

aire en metros cúbicos por minuto, rojo; temperatura de entrada, azul; temperatura de salida, fucsia; Humedad relativa de

entrada en porcentaje, azul aguamarina; humedad relativa de salida en porcentaje.

4) Al hacer clic en este icono aparece la leyenda CLICK FOR NEXT LEFT SCALE y sirve para cambiar la escala Izquierda

que se desee ver.

5) Al hacer clic en este icono aparece la leyenda CLICK FOR NEXT RIGHT SCALE y sirve para cambiar la escala derecha

que se desee ver.

6) Al hacer click en este icono aparece la leyenda CLICK TO PRODUCE REPORT y aparece el reporte histórico de la

siguiente manera:

Page 167: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

151

HISTORICAL REPORT

ºC ºC % % Kg M3/M

29/07/10:00 70.0 60.3 89.0 92.3 1000 5.67829/07/10:01 70.3 60.3 89.2 91.9 0.999 5.45729/07/10:02 70.1 60.6 89.3 92,0 0.998 5.34529/07/10:03 70.0 59.9 88.9 91.8 0.998 5.89629/07/10:04 69.9 60.4 88.9 92.5 0.997 6.00029/07/10:05 69.9 60.2 89.0 92.3 0.997 5.24529/07/10:06 70.5 59.8 89.1 93.2 0.996 6.01229/07/10;07 70.1 60.2 89.5 92.9 0.995 6.125

PRINT ALL PRINT SETUP

Page 168: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

152

En el listado aparece el reporte tabulado minuto a minuto del proceso de secado, cada condición esta representada por

su respectivo color antes mencionado. También aparecen la fecha y hora de realización del secado. Si se desea

imprimir los datos aparece el icono PRINT ALL que imprimirá lo mostrado en la pantalla conectando una impresora

configurada previamente al computador. Si se hace clic en el icono PRINT SETUP imprimirá solamente una parte de la

pantalla.

7) Este icono es el ZOOM que sirve para ver el detalle que me interese de la grafica, es decir agrandar o achicar según la

necesidad, al hacer clic en este icono aparece la leyenda CLICK TO ZOOM.

8) Este icono presenta tres funciones, si se hace clic en �� la grafica avanzara hacia la izquierda y si se hace clic en �� la

grafica avanzara hacia la derecha. Si se hace clic en el centro del icono manteniendo el botón del Mouse oprimido un

momento aparecerá la siguiente ventana:

Page 169: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

153

En esta ventana podemos ver gráficos de secados anteriores, esto lo podemos hacer cambiando la fecha y hora por la que

deseamos ver y hacemos clic en OK y aparecerá la grafica que deseamos ver. Si se cometió algún error en la introducción

de la fecha se puede resetiar en el icono RESET y se escribe correctamente la fecha y hora de la gráfica que se desea ver.

Si por lo contrario no se desea ya ver la grafica se puede cancelar en el icono CANCEL.

Al hacer clic en este icono aparece la leyenda CLICK TO SCOLL.

9) Este icono hace cambios en la grafica, aparece la leyenda CLICK TO DISPLAY CROSSLINE.

00:00:60

29/07/02 12:25:14 PM �

OK RESET CANCEL

SCOLL TIME

STEP

Page 170: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

154

10) En este icono se puede cambiar los colores de la grafica, al hacer clic aparece la leyenda CLICK TO MODIFITY TREND.

No se recomienda tocar este icono podría afectar el diseño de la grafica.

11) En esta parte del programa aparecen los colores correspondientes a cada condición del proceso de secado tanto en la

grafica como en el reporte histórico.

12) Haciendo clic en este icono se puede volver al programa de secado.

Page 171: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

155

GRAFICO 2. GRAFICAS VS TIEMPO

29/07/09:50 29/07/10:10 29/07/10:20 29/07/10:30 29/07/10:40 29/07/10/10:50 29/07/11:00 29/07/11:10 29/07/11:20

3

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

1 2

Page 172: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

156

GRAFICO 2. GRAFICOS VS TIEMPO (Continuación)

��

��

4 5 6 7 8 9 10

Tº entrada H% entrada

Tª salida H% salida

peso

Flujo de aire

11

MIMICOF1

12

Page 173: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

157

2.2.4. IMPRIMIR Y GRABAR.

Para imprimir y grabar se hace clic en el icono FILE aparecerá la siguiente ventana:

Para grabar se hace clic en el icono REVERT TO SAVE este grabara el proceso que se realizo anteriormente, si no se realiza este

procedimiento el computador no guardara el proceso de secado realizado y se perderán los datos después de apagado el equipo.

Para imprimir se hace clic en el icono PRINT, previamente conectado una impresora configurada al computador, este imprimirá la

grafica que se encuentra en pantalla.

OPENCLOSE

REVERT TO SAVE

ANIMATE EDIT

PRINTPRINT SETUP

EXIT

Page 174: Procesos de deshidratación de cebolla junca y de cebolla ...

158

Para salir del programa se hace clic en EXIT el programa se apagara solo y siga los pasos descritos en el manejo operativo del equipo. La deshidratación de

alimentos es uno de los métodos más comunes de conservación de alimentos. El principio de deshidratación es el de disminuir la disponibilidad de agua para las

reacciones enzimáticos y de crecimiento microbiano mediante la eliminación del agua libre de los productos alimenticios. Otro objeto, es la reducción de volumen

y peso global en la elaboración de alimentos.