UNIVERSIDAD JORGE BASADRE GROHMAN
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DESHIDRATACION DESHIDRATACION DE ZANAHORIA ZANA HORIA POR CABINA CON AIRE CALIENTE I. OBJETIVOS
Aprender el proceso de secado de papa usando usando un secador de Cabina con aire caliente.
Determinar características del proceso de secado, curvas de secado y tiempo de secado.
II. FUNDAMENT FUNDAMENTO O TEORICO TEORICO El secado es la extracción de agua de un producto hasta un valor de humedad (generalmente expresado en base húmeda, el agua durante el proceso se elimina en !orma de vapor. "ara determinar el tiempo de secado se debe proceder ba#o condiciones constantes de operación$ "resión, %&, 'umedad relativa, velocidad del aire y luego calculando por pesadas sucesivas la perdida de humedad del producto se obtienen como resultados valores ue permiten gra!icar las curvas de secado. El secado de un material se puede veri!icar haciendo uso de gr)!icos de per!iles de secado versus %iempo de secado hallado experimentalmente. *a velocidad del secado de una muestra se puede determinar haciendo uso de las siguientes metodologías$ +. "or medio de una curva de contenido de humedad y tiempo de secado. . 'aci 'acien endo do una una curv curva a de -eloc elocid idad ad (sac (sacad ada a por por la di!e di!ere renc ncia ia del del contenido de humedad de dos medidas dividido por el periodo de tiempo entre las stas versus contenido de humedad.
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"er!il de secado de un sólido de contenido de humedad vs. %iempo de secado$ /e debe tener en cuenta ue este per!il aplica en muchas sustancias, pero existen excepciones donde puede haber variaciones entre uno o varios de los periodos de secado dependiendo del número de mecanismos involucrados en el secado
1. Periodo de induccin inici!"# Cuando un sólido se coloca en una estu!a de secado, comien0a a absorber calor e incrementa su temperatura hasta la !i#ada para el secado. A medida ue la temperatura aumenta, la humedad se evapora y se empie0a a en!riar el sólido. "osteriormente la velocidad de en!riamiento y calentamiento se igualan y la temperatura se estabili0a, la %bh del aire secante ser) igual a la temperatura alcan0ada.
$. Periodo de %e"ocid!d con&'!n'e# En el punto 1 la temperatura se estabili0ar) y permanecer) constante siempre y cuando haya una capa de humedad remanente en la super!icie del sólido. Entre los puntos 1 y C la humedad de evaporación de la super!icie se reempla0a por el agua de di!usión del interior del sólido a una velocidad igual a la de evaporación, auí la velocidad de secado2unidad de super!icie es constante.
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(. Periodo de dec!i)ien'o de %e"ocid!d# En el punto C, el agua de la super!icie no se reempla0ar) m)s para mantener la capa. "eue3as manchas empie0an a parecer y la velocidad del secado comien0a a decaer. A esto se le llama contenido de humedad crítica. Entre los puntos C y D el contenido y número de manchas del secado crece y cae la velocidad de secado. El periodo de tiempo CD se conoce como primer periodo de caída de velocidad o periodo de secado de super!icie insaturado.
*. Con'enido de +u)ed!d cr,'ic!# En el punto D conocido como segundo punto crítico, es el punto donde !inali0a el periodo de velocidad constante. Auí, el agua de super!icie del sólido esta totalmente evaporada y la velocidad de secado depender) de la di!usión de humedad a la super!icie del sólido. "or lo anterior, este punto depende de la porosidad y del tama3o de partícula del sólido ue se esta secando. Entre los puntos D y E la velocidad de secado cae r)pidamente y el periodo se denomina segundo periodo de disminución de velocidad. En el punto E la velocidad del secado es cero y comien0a la humedad de euilibrio ponindose el sólido en euilibrio con su ambiente externo (la temperatura y 4 de humedad es constante.
-. Con'enido de +u)ed!d de eui"i/rio 0EMC# Es la cantidad de humedad en la cual el sólido posee una presión de vapor igual a la presión de vapor de la atmós!era ue lo rodea
LAS PARTES B2SICAS DE UN SECADERO SON#
'ogar$ donde se generan los gases calientes ue aportar)n el calor necesario para la operación de secado. /i el secadero es elctrico,
esta parte no existe. C)mara de secado$ es el secadero propiamente dicho. -entiladores$ ue impulsan el aire caliente a travs del secadero.
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*os procesos industriales de secado tienen una !uerte incidencia en el consumo energtico de la industria, alcan0ando un ++ 4 del consumo total de sta.
FORMAS DE TRANSMISI3N DE CALOR *as !ormas de transmisión de calor son tres$
Conducción. Es la típica en sólidos. *a energía se transmite por vibración entre molculas contiguas.
Convección. Característica de los !luidos. El calor se transmite por me0cla entre molculas con mayor energía y otras de menor energía.
5adiación. El calor se transmite desde una !uente radiante hasta un cuerpo, sólido o !luido, sin necesitar un medio material para su trans!erencia.
EFICIENCIA T4RMICA DE UN SECADERO Es un indicador de la bondad de la operación de secado. 6nteresa ue sea lo m)s alta posible. *a ecuación general de e!iciencia sería$
PROCESO DE SECADO En el proceso de secado deben distinguirse tres tiempos$
1. "eriodo A1. Es el periodo de calentamiento inicial del producto en el cual la velocidad de secado aumenta.
$.
"eriodo 1C. *a velocidad de secado permanece constante y es independiente del sólido.
(.
"eriodo CD. *a humedad super!icial ya ha sido eliminada y ahora es preciso evaporar la humedad interna, ue ha de emigrar a la super!icie. *a velocidad de secado decrece.
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APLICACIONES INDUSTRIALES DE SECADO *os campos industriales en los ue los procesos de secado tienen una gran importancia se muestran en la siguiente tabla. *as industrias agroalimentarias y papeleras son las usuarias m)s importantes de los procesos de secado, ue supone un consumo de m)s del 78 4 del total en dicho campo industrial.
En los campos industriales textil, uímico, cemento y materiales de construcción, la energía consumida en los procesos de secado supone del 9 4 al :9 4 del consumo energtico total.
VENTAJAS E INCONVENIENTES El secado de productos, como ya se ha visto, se puede reali0ar con secaderos (energía trmica o con otros medios, mec)nicos o uímicos.
*a principal venta#a del uso de secaderos trmicos es ue el grado de eliminación de la humedad puede llegar a ser muy alto, !rente a, por e#emplo, el secado mec)nico por compresión, ue !recuentemente necesita de un posterior secado trmico.
El principal inconveniente de estos secaderos es su alto consumo energtico, debido en gran parte al gran calor latente de vapori0ación del agua, lo ue reuiere de un alto aporte trmico en el secadero.
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%ambin podemos se3alar ue en el caso de secado de gases húmedos, los me#ores resultados se obtienen con mtodos de absorción uímica y no con secaderos.
III.MATERIALES 5 METODOS# M!'eri!"e&.
;ateria prima.
balan0a termómetro. secador, estu!a< + olla, + cucharón, + cernidor, ta0ónes cocina, tableros de mesa, cuchillos, bolsas de polietileno.
M6'odo&# /er)n experimentales y consistir) de los siguientes pasos.
/e determinar) la humedad inicial del producto según mtodo de la A=C.
/e calentar) el aire mediante resistencias elctricas hasta alcan0ar la temperatura de traba#o deseado.
/e proceder) a seguir el !lu#o de operaciones siguientes$
FLUJO7RAMA DEL SECADO DE LA ZANAHORIA
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IV.
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PROCEDIMIENTO# 6ntroduciendo el producto en el secador se controlara la prdida de peso cada 9 minutos los primeros veinte controles, los siguientes veinte cada +8 minutos y los siguientes con intervalo de :8 minutos hasta alcan0ar peso constante ue ser) el peso del solido seco, una ve0
llegado a este punto el proceso se detendr). El producto
deshidratado se en!riara a % de ambiente y se embolsara. *as variables a controlar se consignaran en la siguiente tabla$ (muestra bruta inicial$ > ?g Durante el proceso de secado se debe a controlar la %@ del mismo, la c ual debe mantenerse constante, así como la humedad relativa del aire y su v su viscosidad. Así mísrno, se controlar) la temperatura del bulto /EC= y húmedo del aire tanto a la entrada y salida del secador
m.s. es la materia seca o peso de solido seco.
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V. RESULTADOS# Tie)8o Min
9:
Hor! 8 9 +8 +9 8 9 :8 :9 8 9 98 99 78 79 8 9 B8 B9 8 9 +88 ++8 +8 +:8 +8 +98 +78 +8 +B8
8.888 8.8B: 8.+7 8.98 8.::: 8.+ 8.988 8.9B: 8.77 8.98 8.B:: 8.+ +.888 +.8B: +.+7 +.98 +.::: +.+ +.988 +.9B: +.77 +.B:: .888 .+7 .::: .988 .77 .B:: :.888
8 8.8B: 8.8B: 8.8B 8.8B: 8.8B: 8.8B 8.8B: 8.8B: 8.8B 8.8B: 8.8B: 8.8B 8.8B: 8.8B 8.8B: 8.8B: 8.8B 8.8B: 8.8B: 8.8B +.77 +.7 +.7 +.77 +.7 +.7 +.77 +.7
P Hu).To'!" Hu)ed!d Ve"oc. De 08e&o 'o'!" B!&e Sec! 9;BS ; en <= Sec!do ;BS>;@).&. =r!)o& i"o& ;> P?).&. 9;BS@9: +: +:+ +7 + ++ +++ +8B +8: 7 B7 B B8 7 9 : + 8 7 7B 7 79 7 7 7: 7 7 7
8.+: 8.+:+ 8.+7 8.+ 8.++ 8.+++ 8.+8B 8.+8: 8.8 8.87 8.8 8.8B7 8.8B 8.8B 8.87 8.89 8.8: 8.8+ 8.8 8.87 8.87B 8.87 8.879 8.87 8.87 8.87: 8.87 8.87 8.87
8.89 8.87 8.87 8.87 8.899 8.8 8.87 8.8+ 8.8: 8.8: 8.8: 8.8 8.8 8.8+B 8.8+ 8.8+: 8.8++ 8.88 8.88B 8.88 8.887 8.889 8.88: 8.88 8.88 8.88+ 8 8 8
+.8+ +.++: +.8: 8.7B 8.BB 8. 8. 8.77+ 8.9 8.9B 8.B 8.:B 8.:: 8. 8.7 8.8 8.+ 8.+9 8.+ 8.++: 8.8 8.8B+ 8.8B 8.8: 8.8: 8.8+7 8 8 8
+.8+ 8.8BB 8.8B+ 8.87 8.8B+ 8.8 8.8B 8.8B+ 8.87 8.8 8.87 8.8 8.87 8.8:: 8.87 8.8+ 8.8: 8.8: 8.8+7 8.8+7 8.8+7 8.8+7 8.8:: 8.8+7 8.888 8.8+7 8.8+7 8 8
7RAFICOS#
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8 +.878 8.7 8.7 8.7 +.+7 8.9+ 8.7 8.+ 8.9B: 8.+ +.+7 8.7 8.:B 8.7 8.89 8.:B7 8.:B+ 8.+: 8.+: 8.+8 8.8+8 8.88 8.8+8 8.888 8.8+8 8.8+8 8.888 8.888
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PESO VS TIEMPO DE SECADO 3.500 3.000 2.500 Hora
2.000
O P 1.500 M E I T 1.000
kilos
0.500 0.000 1
4
7
0 1
3 1
6 1
9 1
2 2
5 2
8 2
WBS VS TIEMPO 3.5 3 2.5
Humedad Bas e Seca WBS=W/m.s.
2 O M 1.5 E I T 1
Hora
0.5 0 1
4
0 3 6 9 2 5 8 7 1 1 1 1 2 2 2
VELOCIDAD DE SECADO VS TIEMPO 3.5 3 2.5
Veloc. e Secado !WBS/!"
2
O P 1.5 M E I T 1
Hora
0.5 0 1
4
7
0 3 6 9 2 5 8 1 1 1 1 2 2 2
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VELOCIDAD DE SECADO VS HUMEDAD EN BASE SECA 1.4 1.2 A C E S E S A B N E D A D E M U H
VI.
1
Humedad Base Seca WBS=W/m.s.
0.8
Veloc. e Secado !WBS/!"
0.6 0.4 0.2 0
CONCLUSIONES
El secado es la extracción de agua de un producto hasta un valor de humedad (generalmente expresado en base húmeda, el agua
durante el proceso se elimina en !orma de vapor. El secado de un material se puede veri!icar haciendo uso de gr)!icos de
per!iles
de
secado
versus
%iempo
de
secado
hallado
experimentalmente. *a variable ue tiene mayor in!luencia en el proceso de secado es la relación super!icie a volumen, seguida de la cantidad de materia prima, la temperatura del aire ue circula y la velocidad del !lu#o de aire. *a deshidratación de alimentos por medio de secado permite ba#ar costos de transporte ya ue se disminuye el volumen a transportar. *a temperatura es el !actor ue a!ecta directamente la calidad del !ruto deshidratado. *as altas temperaturas degradan el color y provocan un encogimiento en la textura del !ruto, d)ndole una apariencia poco agradable al producto. El propósito principal de la deshidratación de alimentos es prolongar la durabilidad del producto !inal, teniendo como ob#etivo reducir el contenido de humedad inicial a un nivel mínimo de crecimiento microbiano y de reacciones uímicas.
VII.
BIBLIO7RAFIA /ecado de man0anas2 http$22es.scribd.com2doc29879+99+2secadode 0anahorias.
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Deshidratación dela man0ana2 http$22FFF.!ao.org2inphoGarchive2content2 documents2
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