Secado de Manzana

INFORME DE PRACTICAS DE LABORATORIO – TECNOLOGIA DE SECADO

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INFORME DE LABORATORIO Nº 3 DESHIDRATACIÓN DESHIDRATACIÓN DE CAMOTE EN CABINA CON AIRE CALIENTE

I.



OBJETIVOS Aprender el proceso de secado de papa usando un secador de cabina con aire caliente.



Determinar características del proceso de secado, curvas de secado y tiempo de secado.

II.

FUNDAMENTO TEORICO La deshidratación es una de las formas más antiguas de procesar alimentos. Consiste en eliminar una buena parte de la humedad de los alimentos, para que no se arruinen. Se considera de mucha importancia la conservación de alimentos pues esto nos permite alargar la vida útil de las frutas y poder tener acceso a mercados más distantes, otra de las importancias de conservar frutas deshidratadas es debido a que podremos contar con frutas en épocas que normalmente no se producen, logrando así mejores precios. Por medio del calor se elimina el agua que contienen algunos alimentos mediante la evaporación de esta. Esto impide el crecimiento crecimie nto de las bacterias, que no pueden vivir en un medio seco, por ejemplo a las piñas, manzanas y banano. Los alimentos deshidratados mantienen gran proporción de su valor nutritivo original si el proceso se realiza en forma adecuada.

Secadora de bandejas Consiste en una cámara de secado con bandejas apiladas a través de las cuales circula el aire caliente, que es suministrado por un inyector de aire caliente 1


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ubicado en la parte inferior. Existen dos tipos de secadoras de bandejas: las secadoras por tandas y las semicontinuas. La más simple es la sec adora por tandas, en la cual la cámara se llena con bandejas que contienen el producto y el aire circula hasta que toda la tanda esté seca. En una secadora semi continua un sistema mecánico permite que la bandeja que se seca primero se retire de la secadora (usualmente será la que se encuentra abajo, pues está más cerca de la fuente de calor). Las demás bandejas deben acomodarse dejando un espacio libre en la par te superior, donde se coloca una nueva bandeja con producto fresco. Ambos sistemas tienen ventajas y desventajas. El sistema por tandas resulta más económico y requiere de menos mano de obra para el llenado y vaciado del producto. Por otro lado, los sis temas semicontinuos son más costosos y complejos de construir y demandan más mano de obra. Tienen la ventaja de ser más eficientes en cuanto a consumo de combustible, además de brindar productos de mejor calidad. Está integrado por tres partes fundamentales: a) colector solar de aire caliente; b) cámara de secado y c) bandejas. El colector solar tiene como objetivo básico capturar la energía del sol, de color negro mate y cubierta con un vidrio de 4 m m de espesor y transformarla en energía calórica. La cámara de secado es un sitio cerrado, ubicado en la parte alta del colector solar y debe ser cubierta con un material buen conductor de calor y llevar unos pequeños orificios usados como chimenea que permita el flujo de aire entre el interior y el exterior. Las bandejas pueden ser construidas con marcos de madera y malla, donde va colocado el producto a procesar.

Secadora semicontinua Como ya hemos visto, esta secadora tiene un sistema mecánico que permite retirar las bandejas a medida que el producto se seca. La cámara de secado puede contener hasta dieciséis bandejas, cada una con una capacidad de 4 a 8kg de materia prima, según el producto. Es posible procesar hasta 400kg de materia prima. 2


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La secadora usa un calentador similar al modelo anteriormente descrito, y el gabinete puede construirse en la localidad en un pequeño taller de ingeniería. El sistema semicontinuo da como resultado productos de alta calidad y el consumo de combustible es menor, pero tiene la gran desventaja de requerir veinticuatro horas de atención lo que, en muchos casos, puede no ser social mente factible. Los detalles completos de su construcción pueden obtenerse a través de ITDG.

Secadora de gabinete (tipo Brace o Lawand) El diseño básico consiste en un cajón rectangular de 1,8 a 2,4 m por 90 cm a 1,2 m, con techo de vidrio. La importancia de dar el ángulo exacto de inclinación en el techo, o de orientarlo hacia el norte o hacia el sur, ya ha sido tratada anteriormente. El producto se coloca en bandejas de malla. El interior de la secadora debe pintarse de negro, con una pintura que no sea tóxica. Para mejorar el grado de eficiencia, las paredes y el piso deben ser de material aislante y el techo de la secadora debe tener doble capa de vidrio. En algunos diseños, el aire ingresa a través de unas perioraciones en la base de la secadora y sale por unos orificios dispuestos en la parte superior de las paredes. En otros, como el que se muestra en la ilustración, el aire ingresa a través de los orificios dispuestos en la pared frontal de la secadora y sale por las perforaciones que se encuentran en la

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pared posterior. Cubrir los orificios con una malla muy fina contribuye a controlar el ataque de insectos.



Construcción : Por el usuario debidamente capacitado.



Materiales: Con excepción de los vidrios, todos se hallan disponibles localmente (madera, esteras, barro o paredes de ladrillo). Algunos usuarios usan cáscara de arroz como material aislante. Las bandejas pueden fabricarse de estera, malla de fierro galvanizado o malla de plástico; el techo, de polietileno o de lámina resistente a la acción de los rayos ultravioletas. La arcilla o la harina de trigo, mezclada con carbón, pueden reemplazar a la pintura negra.



Mantenimiento: A cargo del usuario.



Operación : Simple.



Costo: Bajo, categoria A.



Aplicación: Para una amplia gama de productos, talas como ajíes (Anon, 1981), albaricoques (Bhatia & Gupta, 1976j' coco (Clark, 1981j, frutas y verduras (Kapoor & Agrawal, 1973; La wand, 1961), camotes ¡jNahwali, 1966j, pescado (Trim & Curran, 1982). En Kenya se encontró que una unidad de 4 m por 2 m podía usarse exitosamente para el secado de cereales (McDowell, comunicación personal).

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INFORME DE PRACTICAS DE LABORATORIO – TECNOLOGIA DE SECADO 

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Ventajas: Costo comparativamente bajo. Puede operar cerca de la casa del usuario, y para su construcción puede usarse una amplia gama de materiales disponibles localmente. El secado se realiza en menor tiempo y en condiciones más higiénicas que las que se obtienen con el secado al sol.



Desventajas: Cuando se seca pescado, este tipo de secadora atrae más moscas que los otros modelos descritos, como el tipo tienda de campaña o aquel provisto de una chimenea. Son un poco más caras que las secadoras tipo tienda de campaña. Su capacidad es reducida. Tendrán una vida muy corta si se emplea polietileno en lugar de láminas de plástico especial. Necesitan poco o ningún control sobre el grado de temperatura.



Variaciones: Se ha experimentado una serie de modificaciones en el diseño: se obtiene una mejor distribución de aire si se añaden tuberías en su interior. se logra almacenar el calor si se coloca una capa de piedras de color oscuro en la base del gabinete. Ello mejora los niveles de secado en los días nubosos o durante el periodo de lluvias. se reduce la pérdida de color y de vitaminas si al secar las verduras se coloca sobre ellas una plancha de metal pintada de negro o un plástic o de color negro para hacerles sombra. se incrementa el nivel de flujo de aire si se coloca una chimenea pintada de negro en el punto de salida del aire de la secadora. se reduce la entrada de insectos si se cubren los orificios de entrada o de salida de aire con una malla muy fina. se prolonga la vida del equipo si se usan pequeñas puertas en la pared posterior para cargar y descargar el producto, evitando así manipular continuamente el techo de la secadora.



TIPO ARMARIO Es un modelo más complejo para secar todo tipo de alimentos, especialmente aquellos que necesitan mantener un buen color y proteger sus propiedades naturales. Consiste en una cámara de secado y un colector solar inclinado, unidos entre si en la parte inferior de la cámara. En esta se encuentran superpuestas varias bandejas

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de secado removibles con tejido. Las bandejas están protegidas por una puerta colocada en la pared trasera de la cámara. El colector está cubierto con vidrio y tiene en su interior una chapa de color negro doblada en zigzag, para aumentar su superficie de intercambio de cal or con el aire. El aire ambiental entra por la extremidad inferior del colector, que está cubierta por una malla mosquitero, y se calienta gradualmente hasta una temperatura de 25 a 30°C superior a la temperatura ambiental. Entra finalmente en la cámara, donde atraviesa las bandejas ejerciendo su poder secador. Un extractor eléctrico de aire en la parte superior de la cámara garantiza la buena ventilación del aparato.

Secado por ebullición Cuando la presión de vapor del agua pura es igual a la presión barométrica local, el agua hierve y se evapora.A una presión absoluta de 101.3 kPa el agua pura hierve a 100 °C. Cuando se disuelven solutos en el agua, la presión de vapor de la solución resultante es inferior a la del agua pura y por lo tanto su punto de ebullición es superior al del agua pura para una misma presión barométrica. La descripción cuantitativa de este fenómeno está dada por la Ley de Raoult “La presión de vapor de un componente en una solución es igual a la fracción mol de aquél componente por su presión de vapor cuando está puro” Para una solución de un soluto no volátil en agua

A H2O H2O p = x p pA = presión de vapor de la solución xH2O = fracción mol del disolvente, agua en este cas o

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pH2O =presión de vapor del agua pura a la temperatura de la Solución. Si xH2O = 1 - xb El aporte calórico puede efectuarse mediante los diferentes mecanismos de transferencia de calor: 

Conducción entre una superficie caliente que está en contacto con el alimento



Radiación cuando existe generación interna de calor en el alimento debida a la exposición de éste a rayos infrarrojos, microondas o calentamiento dieléctrico



Convección entre el alimento y un medio de calentamiento como vapor de agua sobrecalentado o aceite caliente de fritura.

Humedad: Un alimento está constituido por muchos componentes. Para propósitos de secado se considera que está formado solamente por agua y sólidos secos. Los sólidos secos incluyen todos los componentes sólidos que componen el alimento (sólidos totales).

III.

MATERIALES Y METODOS Materiales 

Materia prima (CAMOTE)



Balanza semianalitica



Termómetro



Equipo de secado



Estufa



Olla



Cucharon 7

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Tazón



Tableros de mesa



Cuchillo



Bolsas de polietileno

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Métodos Serán experimentales y consistirá de los siguientes pasos: 

Se determinara la humedad inicial del producto según método de la AOC.



Se hará tratamiento de pre-secado



Se procederá a seguir el flujo de operaciones siguiente:



En la etapa del deshidratado, las bandejas del secador de túnel deberán ser cubiertas por completo con los trozos de la materia prima.

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MATERIA PRIMA

SELECCION

LAVADO

PELADO

CORTADO

ESCALDADO

ESCURRIDO

DESHIDRATADO

ENFRIADO

EMPACADO (En bolsas de polietileno)

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IV.

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PROCEDIMIENTO DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Selección: se escoge frutas que no presenten daños externos y que estén firmes al palpar. Lavado: las manzanas se lavan con agua clorada para remover cualquier materia extraña que pueda traer del campo. Pelado y Descorazonado: el pelado se hace en forma manual y también con peladores de naranjas. El descorazonado se hace con un sacabocados en forma manual Rodajeado: las manzanas peladas se cortan en rodajas con una aparato manual tipo rodajeadora de jamón. Sulfitado: las rodajas se sumergen en agua y luego son tratadas con una solución sulfitada al 0.2% de bisulfito de sodio durante 20 minutos. Secado: las rodajas se escurren y se colocan sobre bandejas y éstas se instalan en el secador. El tiempo de secado varía con la cantidad de manzana a procesar, la humedad del aire ambiental y las condiciones de secado. En promedio el tiempo de secado oscila entre 8 y 12 horas para alcanzar una humedad del 10%. Empaque: las rodajas se empacan en bolsas de polietileno o celofán para su distribución. Almacenamiento: debe hacerse en lugares secos, con buena ventilación, sin exposición a la luz y sobre anaqueles.Introducido el producto en el secador se controlara la pérdida de peso, que es perdida de agua, se determinara sucesivamente a diferentes intervalos de tiempo, se recomienda que las primeras 20 pesadas sean cada 5 minutos, las siguientes 20 cada 10 minutos y 10


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los siguientes con un intervalo de 30 minutos, hasta alcanzar peso constante que será el peso del solido seco.

Una vez que la pérdida de peso en el producto se mantenga constante el proceso de secado se detendrá. El producto deshidratado será envasado en bolsas de polietileno a te mperatura ambiente para su conservación (se tomara una bolsa de muestra para estudiar su estabilidad de almacenaje):

Durante el proceso de secado se debe controlar la T° del mismo, la cual debe mantenerse constante, asi como la humedad relativa del aire y su velocidad.A si mismo se controlara la temperatura del bulbo seco y húmedo del aire tanto a la entrada como a la salida del secador.

V.

RESULTADOS 

Tabla de datos

11


TIEMPO (min)

PESO

0

1191

10

1182

20

1172

30

1167

40

1160

50

1155.5

60

1148.5

70

1143

80

1137.5

90

1132

100

1128

110

1123.5

120

1119.5

130

1114.5

140

1112

150

1110

160

1106

170

1104

180

1102

190

1100

220

1094.5

250

1053

280

1042

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12




ϴ

310

1023

340

1014

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Resultados: Δϴ

P (Peso Humedad Hbs total)

Min Hr

total

ΔWbs/ Δϴ

ΔWbs

Wbs=W/m.s

W=P-m.s 0

0

0

1191

177

0.17455621

0 0

10

0.167 10

1182

168

0.16568047 0.00887574 0.00088757

20

0.333 10

1172

158

0.15581854 0.00986193 0.00098619

30

0.5

10

1167

153

0.15088757

40

0.667 10

1160

146

0.14398422 0.00690335 0.00069034

50

0.833 10

1155.5

141.5

0.13954635 0.00443787 0.00044379

60

1

1148.5

134.5

0.132643 0.00690335 0.00069034

70

1.167 10

1143

129

0.12721893 0.00542406 0.00054241

80

1.333 10

1137.5

123.5

0.12179487 0.00542406 0.00054241

90

1.5

10

1132

118

0.11637081 0.00542406 0.00054241

100

1.667 10

1128

114

0.11242604 0.00394477 0.00039448

110

1.833 10

1123.5

109.5

0.10798817 0.00443787 0.00044379

10

0.00493097

0.0004931

13


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120

2

10

1119.5

105.5

0.10404339 0.00394477 0.00039448

130

2.167 10

1114.5

100.5

0.09911243 0.00493097

140

2.333

10

1112

98

0.09664694

0.00246548

0.00024655

150

2.5

10

1110

96

0.09467456

0.00197239

0.00019724

160

2.667

10

1106

92

0.09072978

0.00394477

0.00039448

170

2.833 10

1104

90

180

3

10

1102

88

0.08678501

0.00197239

0.00019724

190

3.167

10

1100

86

0.08481262

0.00197239

0.00019724

220

3.333 30

1094.5

0.07938856 0.00542406

0.0001808

250

4.167

30

1053

39

0.03846154

0.04092702

0.00136423

280

4.667

30

1042

28

0.02761341

0.01084813

0.0003616

310

5.167 30

1023

9

0.00887574 0.01873767 0.00062459

340

5.667 30

1014

0

0 0.00887574 0.00029586



80.5

0.0004931

0.0887574 0.00197239 0.00019724

Cálculos  W= humedad total  MS= Materia seca o solido seco (peso)  P= peso total  Humedad total: W= Peso total-Peso solido seco

W=1191-1014 W=177  Humedad Base Seca Wbs= Hunedad total W/Peso Solido seco

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Wbs=177/1014 Wbs=0.174 

Perdida del peso en función del tiempo de secado

1250

1200

1150

1100

1050

1000

950

900 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 220 250 280 310 340



Velocidad del secado en función del contenido de humedad base seca del producto

0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0 7 5 7 8 8 0 0 0 . 0

9 1 6 8 9 0 0 0 . 0

1 3 9 4 0 0 0 . 0

4 3 0 9 6 0 0 0 . 0

9 7 3 4 4 0 0 0 . 0

4 3 0 9 6 0 0 0 . 0

1 4 2 4 5 0 0 0 . 0

1 4 2 4 5 0 0 0 . 0

1 4 2 4 5 0 0 0 . 0

8 4 4 9 3 0 0 0 . 0

9 7 3 4 4 0 0 0 . 0

8 4 4 9 3 0 0 0 . 0

1 3 9 4 0 0 0 . 0

5 5 6 4 2 0 0 0 . 0

4 2 7 9 1 0 0 0 . 0

8 4 4 9 3 0 0 0 . 0

4 2 7 9 1 0 0 0 . 0

4 2 7 9 1 0 0 0 . 0

4 2 7 9 1 0 0 0 . 0

8 0 8 1 0 0 0 . 0

3 2 4 6 3 1 0 0 . 0

6 1 6 3 0 0 0 . 0

9 5 4 2 6 0 0 0 . 0

6 8 5 9 2 0 0 0 . 0

15


VI.

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CONCLUSIONES Es el método de conservación más económico de frutas, sobre todo para manzanas, ciruelas, albaricoques y uva. Se trocean y se secan al aire. La eliminación del agua de la fruta por desecación constituye un método indicado para inhibir el crecimiento de microorganismos y para inactivar enzimas, si se acompaña de pretratamientos complementarios. Las frutas desecadas contiene alrededor de un 20% de agua, 3% de proteínas, 70 a 5% de glúcidos asimilables y 3 a 5% de fibras. Son, por tanto, alimentos ricos en energía y minerales, y si la deshidratación está bien realizada, constituyen una excelente fuente de vitamina A y C. Durante la deshidratación las pérdidas de ácido ascórbico pueden variar entre el 10% y 50% y las de la vitamina A entre el 10% y el 20%. El empleo de compuestos azufrados destruye la vitamina B1. La fruta seca presenta un contenido bajo en humedad, lo que hace que se conserve durante más tiempo y no haya que consumirla recién recolectada. El agua es uno de los componentes principales en la mayoría de los productos alimenticios. Su importancia radica en que sirve de transporte para sustancias, además de ser clave en el desarrollo de microorganismos, principales agentes de deterioro de los alimentos. La disminución del agua presente en un alimento ha sido una estrategia utilizada desde la antigüedad para conservar la calidad durante los períodos de almacenamiento. El Cuadro 1 se muestran los pesos antes del proceso de deshidratación de la fruta, para el banano es 102.9 gr, manzana 207.2gr y en la piña 498.5gr y en el Cuadro No.2 se muestran los pesos finales de la fruta En el Cuadro No.3 se observan los cálculos sobre % humedad que fue eliminada durante el proceso. Siendo el mayor para la manzana con un 92.036% durante un tiempo de 4 horas, 67.44% para el banano y un 65% en la piña. 16


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Cuadro 4 muestra las características iníciales físicas de los fruto, antes de ser sometidas al proceso de deshidratación y las cambios físicos después del proceso. Los Cambios mas comunes fueron : Cambio de Aroma, Reducción de Tamaño, Cambio de Coloración. En conclusión, las condiciones utilizadas en la planta de procesamiento nos permitieron obtener trozos de piña, banano, manzana mínimamente procesados. De acuerdo a los valores de actividad de agua alcanzando durante el proceso de deshidratación en los pedazos de piña, manzana y banano se observaron cambios de forma coloración y una reducción de tamaño esto se debe a un cambio de concentración de los Grados Brix existentes en la fruta y la eliminación del Agua. La deshidratación de la fruta sin romper células y sin poner en contacto los sustratos que favorecen el oscurecimiento químico, permite mantener una alta calidad al producto final. La fruta obtenida conserva en alto grado sus características. Además, es estable a temperatura ambiente (23 oC) lo que la hace atractiva a varias industrias con perspectivas de aplicación al abastecimiento de 'materia prima pre-procesada para la industria de obtención de jugos o pulpas.

VII.



CUESTIONARIO

Perdida de color por oscurecimiento (pardeamiento enzimático) de las frutas cuando son cortadas, peladas en presencia de oxigeno.



Perdida parcial de componentes volátiles y de sabor



La textura se vuelve semi-dura o dura

VIII. BIBLIOGRAFIA 

http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/AE620s/Pprocesa dos/FRU11.HTM



www.infoagro.com

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