SECADO POR AIRE
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DESHIDRATACION POR AIRE CALIENTE: SECADO EN BANDEJAS DE CAMOTE EN RODAJAS I.
INTRODUCCION
El secado se puede definir como un proceso donde hay un intercambio de calor y masa entre el “fluido” de secado y el sólido a secar. De estos dos procesos dependerá la rapidez con la cual el secado se lleve a cabo. Los dos procesos,
de intercambio de calor y masa, ocurren
simultáneamente cuando un sólido húmedo es sometido al secado trmico, donde se ha de disponer de una fuente de calor !ue aporte un "as caliente y seco. La humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase "aseosa, en base a la diferencia entre la presión de vapor e#ercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente "aseosa. $uando estas dos presiones se i"ualan, se dice !ue el sólido y el "as están en e!uilibrio y el proceso de secado cesa. %&asat'in. ()*+. El propósito principal de la deshidratación de alimentos en prolon"ar la dura durabi bilid lidad ad del del prod produc ucto to final final.. El ob#e ob#etiv tivo o primo primord rdia iall del del proc proces eso o de deshidratación es reducir el contenido de humedad del producto a un nivel !ue limite el crecimiento microbiano y las reacciones !u-micoenzimáticas. El aire caliente es usado por muchos a/os alrededor del mundo, como medio de calefacción ya sea a travs de una fuente natural de ener"-a %sol !ue calienta al aire o por resistencias elctricas. La confi"uración básica de un secador de aire atmosfrico es una cámara especial donde el alimento es colocado con la mayor e0posición del área superficial para una mayor transferencia de calor y este está e!uipado con un sistema "enerador de aire caliente y una serie de conductos !ue permitan la circulación del aire caliente alrededor y a travs del alimento. El a"ua es removida de la superficie del producto y llevada hacia afuera en una sola operación. El aire es calentado mientras entra al secador por medio de intercambios de calor haciendo uso de resistencias elctricas o combinación directa con "ases de combustión de escape. Este tipo de
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secadores es usado ampliamente en el proceso de manufacturas de "alletas, tubrculos, fruta seca y comida para mascotas.
I.
OBJETIVOS
-
II.
MARCO TEORICO: 3.1. CAMOTE:
El camote es una ra-z tuberosa comestible con un alto contenido de antio0idantes, "ran valor vitam-nico y proteico. Es un alimento de alta ener"-a, sus ra-ces tienen un contenido de carbohidratos totales de 1+ a 234. El contenido de almidón var-a de +3 a 534 de materia seca. Es una fuente e0celente de carotenoides de provitamina 6. 7ambin es una fuente de vitamina $, potasio, hierro y calcio %869, 133:. 6 pesar de los antecedentes relacionados con la alimentación humana y las propiedades nutricionales de este tubrculo su producción se ha reducido considerablemente, esto debido a !ue el camote es conocido y consumido por pocas personas debido a la falta de producción e industrialización de productos elaborados a partir de camote.
FIG. 01: ;ariedades de $amote.
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3.1.1.
USOS
DEL CAMOTE:
El camote tradicionalmente se lo consume< cocido, al horno, asado o frito, sin nin"ún condimento. =us ho#as y tallos sirven como forra#e para "anado debido a su "ran disponibilidad frente a otros pastos, además favorece e incentiva la producción de leche en el "anado %>astidas ? De la $ruz, 13(3. En el @erú la ra-z se destina a la alimentación humana en forma fresca, y a la a"roindustria como insumoA mientras !ue el folla#e se destina a la alimentación animal y se emplea como semilla, forra#e y abono verde. 7ambin es utilizado en la elaboración de harina, para la preparación de pan, "alletas, papillas, sopas, pur y productos de hornear siendo apro0imadamente el porcenta#e de sustitución del 1+ al 234 %$hamba, 133*A =cott, Bose"rant, ? Bin"le, 1333.
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FIG. 02: @roductos a base de
camote en el mundo. 3.2. SECADO POR AIRE CALIENTE
FIG. 03: =ecador de aire caliente.
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El aire caliente es usado en muchas operaciones de secado, por lo !ue los secadores de aire han estado en uso por muchos a/os alrededor del mundo. La confi"uración básica de un secador de aire es una cámara especial donde el alimento es colocado, y está e!uipado con un sistema "enerador de aire caliente y una serie de productos !ue permiten la circulación de aire caliente alrededor y a travs del alimento. El a"ua es removida en la superficie del producto y llevada hacia afuera en una sola operación. El aire es calentado mientras entra al secador por medio de intercambios de calor haciendo uso de resistencias elctricas o combinación directa con "ases de combustión de escape. Este tipo de secadores es usado ampliamente en el proceso de manufactura de "alletas, frutas secas y rebanadas de ve"etales y comida para mascotas. La preservación de los alimentos por secado es una de las más anti"uas tcnicas. El proceso de secado es muy importante, ya !ue afecta en "ran medida las caracter-sticas sensoriales y nutricionales del producto final %Caruf et al., 13(3. El secado es un procedimiento de conservación !ue al eliminar la totalidad del a"ua libre de un alimento, impide toda actividad microbiana y reduce la actividad enzimática. E0isten diferentes denominaciones de este sistema de conservación< desecación y deshidratación %$asp ? 6bril, 1332. Desecación< es la eliminación de a"ua hasta una humedad final !ue est en e!uilibrio con la del aire de secado. Esta humedad final oscila entre 3.(1 y 3.( '" de a"ua por '" de producto húmedo, el valor de aF alcanzado debe ser suficientemente ba#o para inhibir el crecimiento microbiano as- como para limitar las reacciones enzimáticas. Deshidratación< es la eliminación del a"ua de un producto hasta un nivel pró0imo al 34 de humedad.
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3.2.1. COMPONENTES DE UN SECADOR:
FIG. 04: =ecador de aire caliente.
La confi"uración básica de un secador consiste de un sistema !ue "enere aire caliente, el cual puede estar compuesto de un ventilador y de una serie de hilo de resistencias elctricas de Gicrom %G-!uel H $romo para "eneral calor, tambin debe de contar con un colector y un alimentador. =in embar"o para propósitos educacionales son comunes los secadores sin alimentación ya !ue las cantidades de alimento a deshidratar son menores. IEGEB6D9B DE 6JBE< los secadores de aire deben de
contar con un sistema !ue permita la entrada de aire a diferentes velocidades de flu#o, por eso se utilizan ventiladores o motores !ue se utilizan en los sistemas de refri"eración y tambin e0tractores de aire los cuales son polarizados de manera inversa para traba#ar como "eneradores de aire. $6LE86$79B< en calefactores directos el aire es calentado cuando se combina con "ases de combustión de escape. En calefactores indirectos en aire o producto es calentado a travs de placas de resistencias elctricas. El costo de los calentadores directos es más ba#o !ue los indirectos, pero
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al"unos productos se lle"an a da/ar o contaminar debido a los "ases. 6LJCEG76D9B< Los más utilizados en solidos húmedos son los transportadores de tornillo, mesas rotantes y bande#as vibratorias. En al"unos casos se tienen !ue utilizar alimentadores especiales en secadores de cama ancha para ase"urar la e0pansión uniforme del alimento. 9tros componentes !ue son utilizados en los secadores para verificar el estado dentro del mismo son< termómetros de mercurio, medidores de presión y humedad, basculas !ue sensan la prdida de a"ua del alimento.
3.2.2. PERIODOS DE SECADO:
$omo se observa en la 8i"ura 3+ el proceso de secado normalmente se divide en tres fases< una fase inicial de precalentamiento, se"uido de una fase de secado constante y una o más fases de velocidad de secado
decreciente.FIG. 05: @eriodos de secado.
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@eriodo de @recalentamiento< 7ranscurre mientras el producto y el a"ua en l contenida se calientan li"eramente, hasta alcanzar la temperatura de bulbo húmedo caracter-stica de ambiente secante. El producto a secar al principio está fr-o, su presión de vapor es i"ualmente ba#a, por lo tanto la velocidad de transferencia de masa es muy lenta. Este periodo es muy corto en comparación con el tiempo total de
secado. @eriodo de ;elocidad $onstante< =e produce una reducción importante del contenido de a"ua. La evaporación se efectúa en la superficie del producto, a temperatura constante, siendo sta la de bulbo húmedo del aire. Esta etapa se alar"a mientras !ue la superficie del producto est alimentada por a"ua libre l-!uida desde el interiorA fundamentalmente por capilaridad. En la mayor-a de los casos esta etapa finalizará cuando el contenido medio de humedad del producto alcance el
valor de la humedad cr-tica. @eriodo de ;elocidad $reciente< @rimer periodo de velocidad decreciente comienza cuando la superficie del producto en contacto con el aire de secado alcanza el umbral de hi"roscopicidad. Desde el punto de vista macroscópico, esto corresponde a alcanzar la humedad cr-tica. La zona de evaporación !ue se encontraba en la superficie, se desplaza hacia el interior del productoA la mi"ración del a"ua es cada vez más dif-cil y como consecuencia la transferencia de masa se convierte en el factor limitante. En este per-odo el mecanismo de transporte de masa !ue predomina es la difusión de vapor, desde la zona de evaporación hasta la superficie del producto.
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=e"undo periodo de velocidad decreciente, o periodo de velocidad final, en esta fase el flu#o másico se reduce más rápidamente !ue en el per-odo anterior. En el alimento no !ueda más !ue a"ua li"ada !ue se evacua muy lentamente %difusiónsorción. Esta fase se termina cuando el producto alcanza su humedad de e!uilibrio, lo cual depende de las condiciones de secado.
III.
MATERIALES Y EQUIPOS
Fi.01: $amote
Fi.02: 7ina
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Fi.03: 6c. $-trico
Fi.05: $ortadora
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Fi.04: Le#-a comercial
Fi.0!: >alanza di"ital
Fi.0": =ecador tipo placas
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IV. IV.1.
Fi.0#: $uchillos
Fi.0$: @apel 6luminio
PROCEDIMIENTO DIAGRAMA DE FLUJO
DE=JG8E$76B
$on le#-a comercial de 4 a +3 ppm
@EL6B
L6;6B
En a"ua pura
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En roda#as
$9B76B
L6;6B
El camote en roda#as en una solución de a"ua con ácido c-trico al 3.+4
$EG7BJ8KI6B
E=7J>6B
En las bande#as para introducir al secador
=E$6B
IV.2.
PROCESO DE SECADO
Pesamos la materia
Lavamos la materia
PREPARAMOS LA SOLUCION
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Me&#lamos la le!"a #omer#ial #o' a()a
S)mer(imos los #amotes e' la sol)#i*'
Medimos 5 ppm de le!"a #omer#ial
Pro#edemos a pelar los
Cortamos e' roda!as , s)mer(imos a la sol)#i*' de
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#e'tri+)(amo
Sa#amos de la sol)#i*' de 1#ido
Esti2amos las roda as e' las Colo#amos las 2a'de!as e' el se#ador por aire #alie'te , tomamos ap)'tes de los pesos por V. RESULTADOS i'tervalos de 3 BALANCE DE MATERIA:
Cuadro 2.1 Balance de Matera del !roce"o de "ecado de ca#ote. PROCESO
ENTRADA./ 0
SALIDA./0
CONTINUA EN PROCESO./ 0
RENDIMIENT O %0
PESADO
1$.$
%$&.
1$.$
%$1$$.$ '
PELADO
&.
2.()%
*.%2
%*.1* '
SECADO
&.
2.1)*
(.2++
(2.+1 '
ENVASADO
&.
&.
(.2++
(2.+1 '
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1$.$
%$ TOTAL
1$.$
%$E) % '+% -% %+*- ' *i'% +*i%)&% -% +*(&% % '%)-i(i%)& -% 52.316
&i%)% )
RECEPCIN DE LA MATERIA
1$.$
%$PESADO
PELADO
2.()%
CORTADO
SECADO
(.2++
2.1)*
EN/ASADO
Da,ra#a 2.1 Balance de Matera del !roce"o de "ecado de ca#ote
D%&%'(i)*+i,) -% * /(%-*- -% * (%&'* C*(&% Humedad =
( P 1− P 2 ) m
x 100
Donde< @( @eso del papel aluminio M muestra @1 @eso del papel aluminio M muestra seca m @eso de la muestra
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CUADRO 01: Determinación de humedad de la muestra %camote en función
del tiempo
CKE=7B6
$6C97E @E=9 %"r
N9B6
@6@EL 6LKCJGJ9
CKE=7B6
CKE=7B6 M @6@EL 6LKCJGJ9
(3<+3 a.m. ((<+3 a.m. (1<+3 p.m. (<+3 p.m. 1<+3 p.m. 2<+3 p.m. <+3 p.m. +<+3 p.m.
3. 3.+1 3.15 3. 3.+ 3.+) 3.+ 3.:2
+.(( +.1 +.3) +.( +.(* +.(5 +.1 +.1(
+.++ +.51 +.2: +.+ +.:* +.5: +.5 +.*
CKE=7B6 =E$6 M @6@EL 6LKCJGJ9 1.( 2.* 2.25 2.*5 .3: .1( +.3) +.+
4 DE NKCED6D ::.5 2.( 2).3: 21.) 2(.15 1).)) ((.52 +.*2
C0R/A DE SECADO DEL CAMOTE Según el grafco N° 9 01; Lo(ramos determi'ar la 7 dismi')#i*' de la $ 4)medad e' el ' H0MEDAD -, a,ua4-, "oldo "eco #amote por e+e#to del aire e' +)'#i*' del tiempo< o2te'ie'do 3 6 $ 5 7 8 9 : )' se#ado )'i+orme e' el tra's#)rso de 9 TIEMPO 3 4oras=
GRAFICO 01: Curva de secado del Camote
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D%&%'(i)*+i,) -% * 7%+i-*- -% %+*- -% * (%&'* C*(&%
Datos<
@eso seca Orea
CUADRO
7JEC@9 3 6 $ 5 7 8 9
4 DE NKCED6D ::.5 2.( 2).3: 21.) 2(.15 1).)) ((.52 +.*2
d>?dt
R .(?4m0
6=7$ $=$ 7=58 3= 3=9 39=7 5=:
3=6$367 3=878:7 =986839 =56679 =55:98 8=:97:$ =5977
de la muestra 1.(*5 &" + m1 02:
Determinación de la velocidad de secado de la muestra %camote en función del porcenta#e de humedad.
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/ELOCIDAD DE SECADO 3 3 9
/ELOCIDAD DE SECADO -, a,ua4#23
7 $ $ 7 9
' H0MEDAD -, a,ua4-, "oldo "eco3
Según el grafco N° 02; Se determi'* la #)rva de velo#idad de de se#ado prdida humedad del sólido húmedo por unidad de tiempo de la m)estra de #amote e' +)'#i*' de s) por#e'ta!e de 4)medad 2a!o #o'di#io'es #o'sta'tes de temperat)ra< @)!o de aire , tiempo=
GRAFICO 02: Curva de velocidad de secado del Camote
VI. VII.
DISCUSIONES CONCLUSIONES:
(. El proceso de secado por aire caliente, inhibe los a"entes o0idantes, prolon"ando su tiempo de vida útil del camote, el tratamiento trmico me#ora el sabor, olor, etc. del alimento deshidratado, reduciendo el contenido de humedad del producto a un nivel !ue limite el crecimiento microbiano y las reacciones !u-micas.
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1. El secado mediante aire caliente es relativamente más barato y se utiliza comúnmente en la producción de alimentos, pero el mayor tiempo de secado da lu"ar "eneralmente a un producto de inferior calidad. El producto final se caracteriza por la ba#a porosidad y alta densidad. En este secado, el calor se a/ade por contacto directo con aire caliente a presión atmosfrica, y el vapor de a"ua formado se elimina por medio del mismo aire. 2. Los datos del proceso de secado fueron obtenidos pesando periódicamente las muestras a intervalos de :3 minutos durante 5 horas de secado, y a partir de la cuarta hora se obten-a un peso constante apro0. 12( " %1(+.+ " bande#a y (+.+ " camote, por lo cual este fue el tiempo establecido como óptimo, a una temperatura de 53P$ y un flu#o de aire de 23 Nertz. . El producto debe deshidratarse desde su base de peso húmedo, !ue es el porcenta#e de humedad del sólido húmedo, hasta su base seca comercial, !ue es su contenido de humedad en '" de a"ua por '" sólido cuando este sale del túnel de secado. +. El tama/o tambin es un factor a tomar en cuenta< mientras más pe!ue/a sea la pieza del alimento !ue se va a deshidratar, menor será la distancia !ue debe recorrer la humedad interna para lle"ar a la superficie. @or ello, tcnicas como el cortado y rebanado son muy útiles. VIII.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
8ito, @., @az, =. ? Bo#as, G. %133(A Jntroducción al secado por are caliente %pp. (((((. (Q Edición< Editorial K.@.;., ;alenciaEspa/a. (. $asp, 6., ? 6bril, R. %1332. @roceso de conservación de alimentos %1 ed.. Cadrid< Cundi@rensa. 1. 6lvarado, $.%1331. $omo industrializar la papa en el @erú. CJG6I DI@6. 2. 6ustin %()**“7a0onom-a del camote” ”. Editorial 6cribia. Espa/a . >artolini %()*+ “$amote” ”. Editorial 6cribia. Espa/a.
