SECADO DEL PLATANO

INFORME DE LABORATORIO

SECADO

FRANCY SOTO LOAIZA

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

PROCESOS I

VIII SEMESTRE

SINCELEJO / SUCRE

INTRODUCCIÓN

El secado, también conocida como deshidratación, es una operación unitaria que consiste en la remoción de pequeñas cantidades de agua u otros líquidos presentes en materiales sólidos; por lo general estos materiales ya vienen de operaciones anteriores en donde se les ha extraído a través de medios mecánicos (prensas, centrífugas, entre otros) cantidades mayores de agua u otros líquidos, siendo el secado la operación final (McCabe,1988).

Para los ingenieros agroindustriales es importante conocer el proceso de secado en algunos alimentos, para así poder conservarlos durante mucho más tiempo; al igual que identificar los distintos equipos que se utilizan a nivel industrial para los procesos de secado.

El objetivo general del secado es eliminar en pequeñas cantidades el agua que se encuentran en los alimentos y esta humedad se diferencia para cada material que se utilice. Para esta experiencia se trabajo con el secador de bandejas es un equipo totalmente cerrado y aislado en el cual los sólidos se colocan en grupos de bandejas en el caso de sólidos particulados, este equipo se describirá detalladamente mas adelante, se utilizo plátano (Musa paradisiaca) como muestra de trabajo .

El principal objetivo de este trabajo es identificar los distintos factores que influyen en esta operación unitaria como temperatura, tamaño de la muestra, a demás de conocer la humedad de equilibrio para el plátano; para los ingenieros agroindustriales es de vital importancia conocer este proceso a fondo para poder identificar que equipos o que forma de operar es mejor para disminuir el tiempo del proceso, por lo tanto se disminuyen costos en la producción.

OBJETIVO GENERAL

Adquirir conocimientos y habilidades básicas involucradas durante un proceso de secado convectivo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar las principales variables involucradas en un proceso de secado.

Realizar un seguimiento al historial de la perdida de humedad con respecto al tiempo de un material.

MATERIALES Y EQUIPOS

1 cronómetro.

1.475 Kg de plátano.

Secador de bandejas.

Balanza gramera.

RESULTADOS

DATOS INICIALES

Peso de la bandeja (g) 491.67

Peso de las tres bandejas (g) 1475

Peso inicial de la muestra(g) 588.8

Largo de las bandejas (cm) 30

Ancho de las bandejas (cm) 40

Área total de la bandeja (cm2) 1200

Área total de las tres bandejas (cm2) 3600 ( 0.36 m2)

Velocidad promedio del aire (m/s) 3

ECUACIONES

% de peso perdido =(peso de la muestra humedad (g)-peso de la muestra seca (g))/(peso de la muestra humedad (g)) * 100

% de peso perdido =( 588.8g- 303.4 g)/(588.8 g)*100 = 48.47%

2. Wss= (1-%H)*w = (1- 0.58)*(588.8 g) = 247.296 g

3. Xt =(w-ws)/ws

4. X = Xt – X*

5. X* = (Wm.final – Ws)/ Wm. final

X* = (303.4 g - 247.296g)/ (303.4 g) = 0.185 en (g humedad de equilibrio/g de sólido seco)

6. Rc= (mss(X1-X2))/(A(t2-t1))

7. Xpromedio =(X1+X2)/2

Donde:

w= peso del plátano húmedo.

ws= peso del plátano seco.

Xt : Humedad total inicial en el tiempo (t).

X* = Humedad de equilibrio.

X: Humedad libre.

mss = masa del plátano seco.

Rc: Velocidad de secado.

Humedad teórica del plátano verde: 58% (Jorge Carranza; Manuel Sánchez,2002)

Registro de humedad y temperatura durante el trabajo experimental

Tiempo (min) Peso de la muestra (g) Temperatura de la resistencia TI1 TI2 HI1 HI2 Xt X Rc (Kg H2o/m2h) Xpromedio

0 588.8 56.6 50.6 38.9 27.8 44.7 0.58 0.395 0.05772 0.3915

5 579.2 57.7 50.1 38.5 27.6 44.7 0.573 0.388 0.00162 0.3879

10 578.9 58.2 50.2 38.5 27.4 44.1 0.5728 0.3878 0.0078 0.3874

15 577.7 58.1 50.0 38.4 28.0 44.4 0.572 0.387 0 0.387

20 577.7 55.0 48.3 37.8 30.1 46.0 0.572 0.387 0.0492 0.384

25 570 54.0 47.1 37.3 31.4 46.8 0.566 0.381 0.576 0.3775

30 560.7 53.6 46.6 37.1 31.6 46.4 0.559 0.374 0.534 0.3675

40 544.4 53.8 46.4 37.1 32.0 46.9 0.546 0.361 0.618 0.3535

50 527.9 53.1 46.2 37.0 32.4 46.6 0.531 0.346 0.0576 0.339

60 511.7 53.1 46.1 37.1 32.2 46.4 0.517 0.332 0.0072 0.3185

75 485 53.7 46.4 37.3 31.1 44.7 0.490 0.305 0.0714 0.292

90 461.5 54.0 46.9 37.6 30.1 43.5 0.464 0.279 0.0654 0.267

105 442 53.6 46.7 37.7 30.6 43.6 0.440 0.255 0.066 0.243

120 423.9 53.5 46.7 37.8 30.8 43.3 0.416 0.231 0.108 0.211

135 396.1 53.6 46.8 37.9 30.5 43.1 0.376 0.191 0.06 0.180

150 382.7 53.5 46.9 37.9 29.3 41.1 0.354 0.169 0.072 0.1555

165 367.6 54.0 47.3 38.3 28.6 39.4 0.327 0.142 0.0468 0.1335

180 358.7 54.8 47.7 38.3 27.9 39.7 0.310 0.125 0.0522 0.1155

195 348.7 55.3 48.1 38.6 28.1 40.1 0.291 0.106 0.0438 0.098

210 341.1 55.5 48.4 38.8 26.5 37.1 0.275 0.09 0.0438 0.082

225 333.7 55.8 48.9 38.9 25.6 36.6 0.259 0.074 0.0384 0.067

240 327.6 55.6 48.6 38.8 26.9 38.6 0.245 0.06 0.0408 0.0075

255 321.3 55.5 48.7 39 26.1 36.9 0.230 0.045 0.0162 0.003

270 318.7 55.6 48/.6 39.1 26.5 37.5 0.224 0.039 0.033 0.006

285 313.7 55.8 48.8 39.2 25.9 36.6 0.212 0.027 0.066 0.012

300 304.7 56.2 48.9 39.4 25.3 35.1 0.188 0.003 0 0.003

315 304.6 57.1 49.8 39.6 23.9 34.4 0.188 0.003 0.00276 0.0025

330 304.2 56.6 49.7 39.5 24.1 34.3 0.187 0.002 0.0055 0.001

345 303.5 56.3 49.4 39.4 25.1 35.9 0.185 0 0 0

360 303.4 56.2 49.5 39.4 25.2 35.8 0.185 0 0 0

TI1: Temperatura de entrada del aire seco.

TI2: Temperatura de salida del aire húmedo.

HI1: Contenido de humedad del aire antes de la muestra.

HI2: Contenido de humedad del aire después de la muestra.

Grafica 1: Perdida de peso del plátano, en el tiempo de secado.

Grafica 2: humedad libre en el tiempo de secado.

Grafica 3: Húmeda libre promedio, en el tiempo de secado.

Grafica 3.1: velocidad de secado del plátano.

ANALISIS DE RESULTADOS

En la grafica 1, se observa el peso del plátano a los largo del tiempo de secado, los primeros 30 minutos la perdida de peso es constante , pera después de este tiempo empieza a disminuir mucho mas rápido el peso de la muestra, es decir se esta eliminando el agua de la muestra, llegando al punto a volver otra ves constante, esto significa que la humedad libre ya ha sido eliminada, y no se puede eliminar mas agua por este método, esto se observa en la grafica 2 (humedad libre en el tiempo de secado),donde esta relación es inversa debido a que a medida que transcurre el tiempo es removida humedad del plátano con lo cual esta variable se va haciendo cada vez menor. Independientemente del producto a secar y de las condiciones del proceso de secado, esta curva es por lo general la misma.

En la gráfica 3,se ilustran las curvas obtenidas de la cinética de secado del plátano .Se observa que en el primer lapso del tiempo de secado se mantiene a velocidad constante y en otros intervalos esta aumenta, hasta que llega a un punto que aumenta drásticamente pero con esa misma intensidad baja su velocidad. Al ser este un trabajo experimental se puede decir que nuestros resultados nos brindaron una gráfica alejada de la idealidad.

Las variaciones que presento la gráfica de velocidad de secado pueden deberse a que las bandejas que contienen el fruto están sostenidas por una jaula, la cual se mueve ligeramente con el aire de proceso provocando un ligero desvió en la lectura. Y también que los resultados obtenidos pudo influir el inadecuado corte de las rebanadas del producto debido a los utensilios utilizados de igual forma la inestabilidad de los equipos de calibración.

DIAGRAMA DEL SECADOR DE BANDEJAS DE LA GRANJA PERICO

Imagen 1. Secador de bandejas

EFECTO DE DISTINTOS FACTORES EN EL PROCESO DE SECADO

Existen factores que son controlados por el personal a cargo del equipo y estos afectan el tiempo que dura un alimento en disminuir su humedad, más específicamente su velocidad de secado como:

Flujo de aire:

Temperatura de secado: Es un parámetro importante y de flexibilidad en el sistema de secado a altas temperaturas e influye significativamente en la tasa y la eficiencia de secado, es decir a mayor temperatura el tiempo de secado puede ser menor según el tipo de alimento que se esté secando. Un aumento de dicha temperatura significa un menor consumo de energía por unidad de agua evaporada y una mayor tasa de secado. En

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