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SECADO DE CAMOTE
Catedrtico: M.Sc. LUZ BUENDIA SOTELO
Integrantes:ALFARO JAUCHA, Mabel.COTERA CARHUANCHO,
MireyaORIHUELA CARHUALLANQUI, Friedman JhonROSAS MOLINA, Mara
Luz.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERFacultad de Ingeniera en
Industrias AlimentariasDEPARTAMENTO ACADMICO DE CIENCIAS E
INGENIERIA
INTRODUCCIN En el secado de un material se remueve humedad libre
de la superficie y tambin 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. La
forma de la curva vara con la estructura y tipo de material. Debido
a que la humedad es uno de los factores que contribuye seriamente a
la descomposicin de los alimentos, se han diseado secadores
orientados al secado de cierto tipo de alimentos. Viendo la
importancia del tema se plante los siguientes objetivos:
Conocer los principios bsicos de la operacin de secado mediante
el uso de un secador de bandejas que opera por lotes a nivel
laboratorio. Conocer los procedimientos y mtodos utilizados en el
secado de productos alimenticios, para la obtencin de datos que
permitan un previo tratamiento, la construccin de diferentes curvas
de secado, donde se pueda diferenciar los periodos del mismo.
Determinar la humedad crtica y la humedad final del producto en la
operacin de secado. Los alumnos
CAMOTE (Ipomoea batata)Segn Austin (1988) menciona que aunque el
sitio exacto del origen y domesticacin del camote no ha sido bien
definido, basado en el anlisis de caracteres morfolgicos del camote
y de las especies silvestres del gnero Ipomoea, postulo que el
origen de Ipomoea batatas, fue en algn lugar de la regin
comprendida en la pennsula de Yucatn de Mxico y la desembocadura
del rio Orinoco en Venezuela.
Existen diferentes nombres con los que se le conoce al camote se
mencionan:Boniato (Venezuela)Batata (Mxico)Camote (Per)Chaco;
Arracacha (Colombia)Papa dulce (Ecuador)
DESCRIPCIN TAXONMICARaz tuberosa de Ipomoea batatasClasificacin
TaxonmicaReinoPlantaeSubreino
TracheobiontaDivisinMagnoliophytaClaseMagnoliopsidaSubclaseAsteridaeOrdenSolanalesFamiliaConvolvulaceaeTribuIpomoeeaeGeneroIpomoeaEspecieI.
batatasNombre binomial: Ipomoea batatas
Caractersticas botnicas:Habito de crecimiento:
Sistema radicular:
Races reservantes:
COMPOSICIN
QUMICAENERGTICOSGRAMOSProtenas1.8Grasa0.6Carbohidratos21.5Fibra2.5Azcar9.7Almidones
y Dextrinas11.8Agua70VITAMINASMILIGRAMOSCaroteno & Pro Vitamina
A4Tritofano0.4Niacina0.8Tiamina0.1Riboflavina B20.06Vitamina
B30.94Vitamina B50.22Acido Flico 52Biotina-Vitamina
C25MINERALESMILIGRAMOSSodio19Potasio320Calcio28Magnesio13Fsforo47Hierro0.7Cobre0.1Zinc0.2Cloro64
VALOR NUTRICIONALELEMENTOCantidadAgua70.0 gCarbohidratos27.3
gProtenas1.3 gGrasas0.4 gCalcio34.0 mg Hierro1.0 mgFsforo200
mgVitamina A500 UITiamina0.10 mcgRiboflavina0.05 mcgNiacina0.6
mgVitamina C 23.0 mcgEl camote es fuente valiosa de fibra,
antioxidante y rica en vitaminas y minerales. El tipo amarillo
tiene un contenido de beta-caroteno mayor que el de la zanahoria;
bastan de tres a seis rebanadas de un camote para garantizar la
cantidad de vitamina necesaria para el hombre cada da.
PRODUCCIN DEL PRODUCTO REGIONAL Y NACIONALProduccin a nivel
regional: Respecto al camote, segn registro de estadsticas, la
mayor zona de produccin de camote en el pas es el departamento de
Lima, en donde se concentra el 70% de la superficie cultivada con
volmenes superiores a las 180,000 toneladas en el 2007. El otro 50%
es generado por Piura (segundo departamento en orden de
importancia), Lambayeque, Ica y Ancash
Zonas productoras de camote y Zonas de mayor volumen de
produccin de camote.
SECADOSegn Rodrguez (2002) seala al respecto, cuando un alimento
se pone en contacto con aire de una temperatura y humedad dadas,
este ltimo proporciona el calor latente necesario para que el agua
del producto pase a vapor. El vapor de agua abandona el alimento
por difusin, a travs de la pelcula de aire en reposo que rodea a la
superficie del producto, hasta alcanzar la corriente de aire en
movimiento, que se encarga de arrastrarlo. La velocidad de
eliminacin de agua est supeditada tanto por la transferencia de
materia (vapor de agua) entre el alimento y el aire, como por la
transferencia de calor, de signo contrario.
Objetivos del secado:Conservacin para prolongar vida de
anaquel.
Reduccin de peso y volumen para facilitar empaque y transporte.
Presentacin de alternativas de consumo.
Proceso de secado:Cuando un slido hmedo es sometido a un proceso
de secado, se presentan dos subprocesos: a. Transferencia de la
humedad interna del slido hacia la superficie de ste y su
subsecuente evaporacin. El movimiento de la humedad dentro del
slido es una funcin de la naturaleza fsica del slido, su
temperatura y su contenido de humedad. b. Transferencia de energa
en forma de calor del ambiente que rodea al slido para evaporar la
humedad de su superficie. Este segundo subproceso depende las
condiciones externas de temperatura, humedad y flujo del aire,
presin, rea de exposicin y el tipo de secador empleado. En el
proceso de secado, cualquiera de los dos subprocesos descritos
puede ser el factor limitante que gobierne la velocidad del secado,
a pesar de que ambos subprocesos ocurren simultneamente durante el
ciclo de secado.
Curvas de Secado:La informacin obtenida de estas curvas es til
para propsitos de: Estimar el tamao del secador.Establecer las
condiciones de operacin.Calcular, estimar o an predecir el tiempo
de secado.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE SECADOTEMPERATURA DEL
AIRE: En forma general, conforme se incrementa su valor se acelera
la eliminacin de humedad dentro de los lmites posibles. En la
prctica del secado, la eleccin de la temperatura se lleva a cabo
tomando en consideracin la especie que se vaya a someter al
proceso.
a. Temperatura de bulbo seco: Es aqulla del amiente, se mide con
instrumentacin ordinaria como un termmetro de mercurio. b.
Temperatura superficial: Es la de la especie a secar, generalmente
se mide por medio de un sensor infrarrojo. c. Temperatura de bulbo
hmedo: Es la temperatura de equilibrio dinmico obtenida por una
superficie de agua cuando la velocidad de transferencia de calor
por conveccin, a la misma, es igual a la transferencia de masa que
se aleja de la superficie.
Velocidad del aireLa velocidad del aire dentro del secador tiene
como funciones principales:Primer lugar, transmitir la energa
requerida para calentar el agua contenida en el material
facilitando su evaporacinSegundo lugar, transportar la humedad
saliente del material.
LOS FACTORES CLAVES PARA UN BUEN SECADO SON:
1. Aire caliente a una temperatura de 40 a 70 C 2. Aire con un
bajo contenido de humedad 3. Movimiento constante del aire
EQUIPOS DE SECADOSecadores por conveccin: Los secadores cuya
transferencia de calor es por conveccin son utilizados para secar
partculas y alimentos en forma laminar o en pasta. El calor se
suministra a travs de aire caliente o gas, el cual fluye sobre la
superficie del slido.
Secador de Horno:consiste en una construccin de dos secciones
con un piso con ranuras que separa la seccin de secado con la
seccin de calefaccin.
Secadores en bandejas o charolasFunciona mediante un ventilador
que recircula aire calentado con vapor paralelamente sobre la
superficie de las charolas, tambin puede usar calor elctrico.
En el secador de bandejas, que tambin se llama secador de
anaqueles, de gabinete, o de compartimientos, el material, que
puede ser un slido en forma de terrones o una pasta, se esparce
uniformemente sobre una bandeja de metal de 10 a 100 mm de
profundidad. Un secador de bandejas tpico, tal como el que se
muestra en la figura, tiene bandejas que se cargan y se descargan
de un gabinete. Un ventilador recircula aire calentado con vapor
paralelamente sobre la superficie de las bandejas. Tambin se usa
calor elctrico, en especial cuando el calentamiento es bajo.
SECADOR DE BANDEJAS
Secadores de tnel:
Secadores Indirectos Al Vaco Con Anaqueles
Secadores rotatorios: Consta de un pequeo cilindro que gira
sobre su eje con una ligera inclinacin. El calentamiento se lleva
por contacto directo de gases caliente mediante un flujo a
contracorriente, tambin puede ser a travs de la pared calentada del
cilindro. Secadores por aspersin: Un lquido se atomiza o roca en
una corriente de gas caliente para obtener una lluvia de gotas
finas. El agua se evapora de dichas gotas con rapidez, y se
obtienen partculas secas de slido que se separan de la corriente de
gas. Las partculas obtenidas son porosas y ligeras.
Secadores con Cinta Transportador: Un secador con cinta
transportadora es similar al del secador tipo tnel, excepto porque
el producto es transportado por medio de un sistema sobre una
cinta. La configuracin ms comnmente usada en la prctica consiste en
pasar el aire caliente directamente a travs de la cinta y capas del
producto.
Secadores por conduccina. Secadores de tambor: consta de un
tambor de metal calentado que gira, en cuyo interior se evapora una
capa delgada de lquido o suspensin hasta secar, despus se raspa el
slido seco. b. Secadores indirectos al vaco con anaqueles: es un
gabinete cerrado con bandejas o anaqueles que opera al vaco. El
calor se conduce a travs de las paredes metlicas y por radiacin
entre los anaqueles. Se usa principalmente para materiales
sensibles a la temperatura o que se oxiden fcilmente.
Secadores por radiacina. Secadores solares: Est formado
principalmente por un gabinete cubierto cuya tapa consta de un
material translucido que deja pasar los rayos sol, de esta manera
se utiliza la energa de los rayos en forma de calor para lograr la
evaporacin de la humedad del slido. Sin embargo, el funcionamiento
de este secador depende de las condiciones climticas y los tiempos
de secado suelen ser largos, adems de tener una capacidad de
produccin pequea, aun cuando se trabaje en equipo.
Ventajas y Desventajas de un
SecadoVentajasDesventajasEficiencias energticas altas con
recuperacin de calor, resultando un consumo mnimo por unidad de
agua removida.Mejor calidad del producto mediante el control de
temperatura.Un amplio rango de condiciones de sacado va desde -20 a
100 (con calentamiento auxiliar) y humedades relativas desde 15% a
80%.Uso de clorofluorcarbonados (CFCs) en el ciclo refrigerante,
los cuales no son ambientales amistosos.Requiere mantenimiento
regular de los componentes (compresor, filtros de refrigerante,
evaporador etc.) y cambio del refrigerante.Control de proceso y
diseo.Temperaturas de secado limitantes.
METODOLOGA Y MATERIALES LUGAR DE EJECUCINLa ejecucin de las
pruebas de secado se realiz en el Laboratorio de Ingeniera de
Alimentos de La Facultad de Ingeniera en Industrias Alimentarias de
la Universidad Nacional del Centro del Per.
EquiposSecadora de alimentos
Estufa
Balanza
MATERIALESBandejas para la secadora
Termmetros
Cuchillos
Recipientes de aluminio
REACTIVOSAcido ascrbico
ANLISIS REALIZADOSDeterminacin de Humedad:Humedad inicial:%H=71
%Humedad final: %H=6,36 %
Secado del producto Procedimiento para el camote escaldado
Procedimiento para el camote
RESULTADOS Y DISCUSIONESPRUEBAS DE SECADOTIEMPOCAMOTECAMOTE
ESCALDADO0817827157807903074175145701711606616717562163190581591120502512150425435180387397210357367240329339270309319300290302345277287390268278435265275480264274540263273600262272660261271720260270
BALANCE DE MATERIABalance de Materia del proceso de secado de
camoteProcesoEntrada(g)Salida(g)Continua en
proceso(g)Rendimiento(%)Pesado1076.3.1076.3100.0Pelado.259.3081775.91Cortado..81775.91Secado.55825924.06Envasado..25924.06Total1076.31076.3
Balance de Materia del proceso de secado de camote
Balance de Materia del proceso de secado de camote escaldado
ProcesoEntrada(g)Salida(g)Continua en
proceso(g)Rendimiento(%)Pesado1086.3.1086.3100.0Pelado.259.3082776.13Cortado..82776.13Escaldado60.16.887.1681.67Secado.617.1627024.86Envasado..27024.86Total1146.461146.46
Balance de Materia del proceso de secado de camote escaldado
CURVAS DE SECADO DE CAMOTEEN PROGRAMA LABVIEW
GRAFICOS EN EL PROGRAMA DE MATLAB
GRAFICOS DE SECADO CAMOTE ESCALDADO EN PROGRAMA DE LABVIEW
GRAFICOS EN EL PROGRAMA MATLAB
DETERMINACIN DE LOS COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE CALOR Y
MASA
Coeficiente de transferencia de calor
(hc):(dwdt)c=hcA(Ta-Ts)0,0110643=hc2234,140,3249(50-25)
DETERMINACIN DEL TIEMPO TOTAL DE SECADOTiempo en el PSVCTeniendo
como datos:Humedad inicial de la materia prima: 2,38983 g agua/g de
solido s.Humedad critica: 0,763376 g de agua/ g de solido s.Humedad
final del producto: 0,0746219 g agua/g solido s.Humedad de
equilibrio: 0rea de secado = 0,3249 m2T del aire (bulbo seco): 50
C.T de superficie (bulbo hmedo): 25 CPara el periodo a velocidad
constante se tiene que:
Tiempo en el PSVD
DISCUSIONESDespus del procesamiento se pudo determinar el
contenido de humedad del camote seco que fue de 6,94%, al respecto
Las Tablas Peruanas de Composicin de Alimentos (2010), menciona que
el contenido de humedad del camote seco es de 9,9 %, como se puede
notar existe una variacin moderada de 3%. Esta variacin puede
deberse a distintos factores que tienen que ver con la materia
prima tales como: Lugar de produccin del camote. Caractersticas
fisicoqumicas de la materia prima (composicin). Variedad Clima
Humedad del lugar
As como tambin puede deberse a distintos factores que no tienen
que ver con la materia prima tales como:
Tipo de secado realizado Caractersticas psicromtricas del aire
(temperatura de secado, humedad, presin).Tiempo de exposicin al
aire caliente, velocidad de secado, etc. Presin atmosfrica del
lugar donde se realiza el secado.
Tericamente (mediante frmulas) se obtuvo como tiempo total de
secado 307,4442 minutos. Sin embargo en la prctica se obtuvo como
total 720 minutos. Esta diferencia se debe a la higroscopicidad del
camote, que va adquiriendo a medida que se va secando, al momento
de extraer las bandejas para la obtencin de los pesos. La
temperatura de secado aproximadamente fue de 50C en la prctica,
podemos decir que es la ms adecuada puesto que si se trabaja a
temperaturas mayores existir la formacin de costras sobre la
superficie del producto, influyendo en tiempo de secado, la
velocidad de transferencia de materia, calor
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONESPara evitar las modificaciones provocados por el
sistema de secado sobre la textura del camote escaldado, se
recomienda que el tipo de tratamiento previo que se le aplique al
alimento sea de baja intensidad; as la reduccin del tamao y el
pelado se deben realizarse evitando daos al alimento. El escaldado
realizado como un tratamiento previo al secado, debe ser por
tiempos cortos y temperaturas moderadas; ya que la prdida de la
textura estarn provocadas por la gelatinizacin del almidn y la
cristalizacin de la celulosa. La temperatura y la velocidad de
secado, deben ser moderadas y controladas, de tal manera evitar
cambios en el alimento, si se emplease temperaturas altas y
velocidades de secado muy rpidas.Para asegurar la calidad del
secado, como ya se vena mencionando, lo ideal es realizar un
tratamiento previo que consiste en un proceso fsico/qumico anterior
al secado, entre ellos podemos realizar un sulfitado o salado.