Secado Asistido Convectivo Asistido Por Microondas

Estudio de los procesos de cinética de secado de rodajas de plátano (Musa cavendishii), por medio de procesos de secado asistida por microondas en comparación con los procesos de convección.

Study of processes of drying kinetics of sliced banana (Musa cavendishii), through the drying process assisted by microwave compared to convection processes.

Saldaña Carranza A.*, Sánchez Zamora D, León Estrada J., Reyes Avalos., Plaza Villanueva, Narciso Castro E.

Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n, Ciudad Universitaria, Trujillo, Perú

Enviado Diciembre 2011

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue realizar un estudio comparativo de la cinética de secado de los alimentos (en este caso utilizamos plátano) por medio de procesos de secado asistida por microondas en comparación con los procesos de convección. En primer lugar se realizo un secado combinado (microondas mas convección con aire caliente), luego a través de secado solo por aire caliente y posteriormente solo por microondas. Para ello utilizamos un horno microondas al cual se le hicieron las conexiones necesarias para que por él, circule aire el cual se calienta por una resistencia colocada a la entrada del aire generado por un ventilador; a través de una combinación de procesos de secado por convección de aire caliente con aporte de energía microondas, de ellos se evaluó la cinética de secado y la calidad del producto.

Los tiempos de secado para microondas junto a aire caliente fueron de 124.19 y 108.777 segundos para potencias de 50 y 80% respectivamente.

Llegamos a la conclusión de que el aumento de la potencia de microondas aplicada provoco una aceleración en la cinética de secado en el periodo inicial y al final. La temperatura del aire a su vez, presento una influencia secundaria al secado por microondas que se incorporan al proceso, mientras que la velocidad no tuvo ningún efecto sobre la cinética de secado.

Palabras clave: Plátano; Cinética de Secado; Curvas de Secado; Microondas y convección con aire caliente

Abstract

The aim of this study was to conduct a comparative study of the drying kinetics of food (in this case we use banana) through processes of microwave-assisted drying compared to convection processes. First, we performed a combined drying (microwave convection over hot air), then through hot air drying alone and then just microwave. We use a microwave to which you made the necessary connections to him, circulate air which is heated by a resistance placed at the entrance of air generated by a fan, through a combination of convection drying process hot air with microwave energy input, of which assessed the drying kinetics and product quality.

The microwave drying times with hot air were 12,419 and 108,777 seconds for powers of 50 and 80% respectively.

We conclude that the increase of the applied microwave power causes an acceleration in the kinetics of drying in the initial period and the end. The air temperature in turn, presented a secondary influence microwave drying entering the process, while the speed had no effect on the kinetics of drying.

Keywords: banana drying kinetics, drying curves, microwave and hot air convection

Introducción

El secado es una de las etapas más importantes de la producción industrial en los sectores químico, farmacéutico o alimentario, ya sea en términos de calidad del producto o en la economía de su obtención. Los procesos de secado han evolucionado considerablemente en los últimos años, buscando las mejores condiciones de secado que se traducen en un menor tiempo de procesamiento con la máxima calidad del producto final (Milatovic y Mondelli, 1991).

El secado con aire es una operación unitaria muy utilizada en las industrias agrícola y alimentaria, tanto por la cantidad como por la diversidad de productos tratados. Durante el secado de diversos productos biológicos (sorgo, arroz, papa, zanahoria, nabo, aceituna, achiote), se ha observado que el período que gobierna esta operación es el velocidad decreciente, el cual está descrito principalmente por la difusión de la humedad dentro del producto (Bimbinet et al., 1984).

Las normas de calidad y alto valor agregado de algunos productos requieren y justifican la construcción de secadores mas sofisticados en las industrias farmacéutica y alimentaria. La justificación económica de un sistema de procesamiento de microondas se basa en el hecho de que muchos de los procesos tradicionales de calefacción son tan ineficientes que parte o la totalidad de los equipos puede ser sustituida por una unidad de microondas más eficiente, cuyos costos de capital pueden ser económicos, reemplazando el consumo de energía debido a la eliminación de cuellos de botella causados por el secado convencional (Metaxas, 1988).

Las investigaciones llevadas a cabo para el secado de diferentes productos muestran que la aplicación de los tiempos de proceso largos y las altas temperaturas conduce a una degradación sustancial en productos secos, que pueden interferir con el sabor, el color, los nutrientes, conducen a la contracción, así como interferir con la capacidad de re- hidratación; en las últimas décadas, la aplicación de la tecnología de microondas ofrece una alternativa a los procesos de secado, como de mejorar la eficiencia energética en comparación con el secado con aire caliente por convección, sobre todo en la tasa de disminución, o una mayor conservación de productos, debido a los tiempos de procesamiento más cortos de secado (Maskan, 2001).

En el secado de un material se remueve humedad libre de la superficie y también agua retenida en el interior. Si se determina el cambio en el contenido de humedad del material con respecto al tiempo, se obtiene una curva de la cual se puede conocer la velocidad de secado a cualquier contenido de humedad.

Por tanto, el objetivo fue estudiar y evaluar los procesos de cinética de secado de rodajas de plátano, teniendo en cuenta los procesos de secado asistida por microondas en comparación con los procesos de convección.

2. Materiales y Metodología

2.1 Materiales

2.1.1 Materia Prima

Plátano

2.1.2 Equipo

Microondas

Sensor de Temperaturas del Ambiente

Sensor de Temperatura de Aire Caliente

Ventilador doble Eje

Resistencia Eléctrica

Sistema de Control

Armazón de latón

2.2 Metodología

Secado

El

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