laboratorio de operaciones unitarias ii (secado solar 3)

7/16/2019 Laboratorio de Operaciones Unitarias II (Secado Solar 3)

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LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II

LABORATORIO Nº 03: SECADO SOLAR

I. INTRODUCCIÓN

El secado es uno de los métodos más comunes para preservar o conservar los alimentos.

Este método consiste en reducir o disminuir el contenido de agua de un alimento

determinado a un nivel en donde el producto pueda conservarse por periodos

prolongados. Esto varía dependiendo del producto que se requiera secar y también de la

temperatura.

Se entiende por secado a la reducción del contenido de agua de un producto. El proceso

se conoce como deshidratación. Para que esta deshidratación se lleve a cabo se necesita

suministrar calor de evaporación y remover el aire húmedo del ambiente.

En los secadores convencionales esta energía de evaporación es suministrada por undeterminado combustible o electricidad. Aproximadamente 1kWh para eliminar 1 kg de

agua.

Cuando hablamos de secado solar estamos hablando del uso de la radiación solar como

fuente de energía para el proceso de secado. Ahora bien el secado solar puede ser de dos

formas:

Secado solar indirecto en donde la radiación solar es captada por un colector por

donde circula cierta cantidad de aire, este flujo de aire se calienta e ingresa a la

cámara secado en donde se encuentra el producto a ser secado. El aire calientepasa el producto removiendo el contenido de humedad de la cámara.

Secado directo, en este caso la radiación solar incide directamente por el

producto a ser secado, adquiriendo así la energía de evaporación necesaria.

Luego, la humedad formada en los alrededores del producto es removida por el

aire tomado del exterior.

II. OBJETIVOS:

Determinar la curva de secado característica.




III. MATERIALES:

Secador solar construido en LOU,

y como producto agroindustrial papa seca.

Figura 01. Papa cortada en partes delgadas

Figura 02. Secador solar




IV. DATOS Y RESULTADOS

TABLA Nº 01. Datos experimentales del secador solar

Experimento Tiempo (Horas) Peso Papaseca (Kg)

Temperatura (ºC)Entrada Salida

1 0 0,11 19 19

2 0,5 0,109 20 21

3 1 0,107 21 22

4 1,5 0,105 25 24

5 2 0,099 27 26

6 2,5 0,09 33 28

7 3 0,082 36 29

8 3,5 0,07 37 279 4 0,062 34 30

10 4,5 0,054 33 30

11 5 0,047 41,3 33

12 5,5 0,041 45,5 33

Peso Solido seco= Wss = 0,276

Calculo de la humedad (X)

ss Kg Agua Kg

Wss

WssWsh X

Ejemplo de cálculo:

ss Kg Agua Kg X 4667.4276.0

276.0066.1

Calculo de la velocidad de secado (-dx/dθ)

hr ss Kg Agua Kg

t t

X X

d

dx

ii

ii

1

1




Ejemplo de cálculo:

hr ss Kg Agua Kg d

dx

2257.0

01

2410.44667.4

TABLA Nº 02. Calculo de la velocidad del secado

Experimento Tiempo (Horas) Peso Papaseca (Kg)

Humedad Papa(kg Agua/Kg ss)

Velocidad Secado(Kg Agua/Kg ss.hr)

1 0 0,084 2,2308 0,0769

2 0,5 0,083 2,1923 0,1538

3 1 0,081 2,1154 0,1538

4 1,5 0,079 2,0385 0,4615

5 2 0,073 1,8077 0,6923

6 2,5 0,064 1,4615 0,6154

7 3 0,056 1,1538 0,9231

8 3,5 0,044 0,6923 0,6154

9 4 0,036 0,3846 0,6154

10 4,5 0,028 0,0769 0,1538

11 5 0,021 0,0000 0,0000

12 5,5 0,015 0,0000 0,0000

V. GRÁFICOS

Gráfico Nº 01. Humedad Papa Seca vs Tiempo




Gráfico Nº 02. Velocidad de secado vs Humedad

VI. DISCUSIONES

Según Ana M., Andrés Grau – 2001 (INTRODUCCION AL SECADO DE ALIMENTOS POR AIRE

CALIENTE), “en la experiencia de secado,… se muestra una curva típica de materiales muy

húmedos en la que se observan tres zonas características: Una primera zona A, en la cual la

pendiente de la curva aumenta ligeramente con el tiempo y se denomina Periodo de

inducción; otra B, de pendiente constante; y una tercera zona C, en la cual la pendiente

disminuye con el tiempo”. En nuestra experiencia de laboratorio la Gráfico Nº 01. Humedad

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

0 1 2 3 4 5 6

Humedad vs Tiempo

0.0000

0.1000

0.2000

0.3000

0.4000

0.5000

0.6000

0.7000

0.8000

0.9000

1.0000

0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000

Velocidad de Secado vs Humedad




Papa Seca vs Tiempo muestra una curva de secado típica con algunas deformaciones de la

curva debido a que la temperatura no fue constante por el clima y otras condiciones como

mediciones de temperaturas no tan precisas.


CALIENTE), “de la curva de secado nos da la velocidad de secado, en la que también pueden

diferenciarse las tres zonas definidas anteriormente”. En la Gráfico Nº 02. Velocidad desecado vs Humedad, se muestra la curva de secado con respecto a la velocidad de secado,

en esta grafica se muestra las 3 zonas que indica el libro pero un poco distorsionada en los

puntos de la curva, por las condiciones que se puso a secar la papa influyo bastante en los

resultados, por ejemplo el clima.


CALIENTE), “La naturaleza del material (composición, estructura…) influye en el valor de la

humedad relativa de equilibrio que está muy relacionado con la “ligazón del agua” y de

manera que influye también sobre la velocidad de secado”. La materia prima fue tajadas

delgadas de papas mostradas en la Figura 01. Papa cortada en partes delgadas.

VII. CONCLUSIONES:

Se obtuvo la curva de secado característica en la Gráfico Nº 01.

Se obtuvo la curva de secado con respecto a la velocidad de secado característica

en la Gráfico Nº 02.

VIII. BIBLIOGRAFÍA:

INTRODUCCION AL SECADO DE ALIMENTOS POR AIRE CALIENTE, editorial

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA, 2001-Pedro Fito Maupoey, Ana

Andrés Grau, José Barat B., Ana Albors S.

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