SECADOR SOLAR DE FRUTAS

Todos hemos utilizado el Sol como secador, ya sea para secar la ropa o simplemente cuando nos tumbamos al Sol después de darnos un baño. El sol constituye un recurso interesante para que se sequen las cosas y acelera el proceso de pérdida de humedad. El secado solar es una práctica que se realiza desde tiempos memorables para la preservación de los alimentos y cultivos. En la agricultura, la conservación de frutos y verduras  es un recurso muy importante para dar un uso a la producción de alimentos a la vez que mejorar alimentos y darles un valor añadido nutricional como el que aporta los frutos deshidratados. Principalmente se lleva a cabo poniendo los productos al aire libre para que les de el sol y se sequen naturalmente. Este proceso tiene grandes desventajas, como lo es desperdicio de grandes cantidades de alimento debido a las condiciones climáticas, lluvia, viento, humedad y polvo; los pájaros suelen tomar algunos de los alimentos en proceso de secado, descomposición del alimento secándose, insectos y hongos.

Además este proceso requiere un arduo trabajo, mucho tiempo y un espacio muy amplio de trabajo. Gracias al desarrollo cultural y industrial un secador artificial y mecánico ha empezado a utilizarse. Estos nuevos procesos consumen mucha energía y resulta muy caro, lo cual incrementa el costo final del producto. Es por ello que el secador solar es la mejor alternativa de secado de alimentos.

El secador solar es una herramienta muy útil y puede utilizarse en procesos como: secado de cultivo, deshidratación de frutas y vegetales para uso comercial, deshidratación de productos lácteos como la leche, para secar las tintas de la industria textil y mucho más.

TIPOS DE SECADORES SOLARES

El proceso de secado implica el remover parcialmente el agua del material que se desea secar. Existen muchos tipos de secador solar, los cuales se ajustan a las necesidades del usuario.

SECADOR SOLAR DE GABINETE

Este tipo de secadores solares son, tal como su nombre lo dice, son un gabinete, el cual tiene una cara expuesta al sol, lo cual genera aire caliente que reseca los materiales, y la humedad debe retirarse circulando el aire.

SECADOR SOLAR DE INVERNADERO

El secador solar de invernadero se caracteriza por tener una extensa cara de plástico o cristal translucido en la cara que da al sur y cubiertas aisladas en sus otras caras. El aire caliente sale a través de ductos de ventilación. Se utiliza para grandes cantidades de secado solar.

SECADOR SOLAR INDIRECTO

En este tipo de secado solar el material a secar se coloca en bandejas dentro de una cámara opaca de secado, al cual esta pegado un colector solar de aire. El sol no da luz directa al material que se va a secar, en vez de esto el colector solar calentado por el aire dirige el calor a la cámara de secado. Debido A que las temperaturas en este secador solar, el producto es de mejor calidad.

La operación de los secadores solares es muy simple y no requieren casi nada de mantenimiento. De cualquier manera se recomienda mantenerlo limpio y seco, para que el calor y la luz puedan ser absorbidos correctamente.

OBJETIVOS:a) Dar a conocer la ventaja que tiene el uso de la utilización de la energía solar térmica para sistemas de secadores solares en la disminución de la humedad de los producto.b) Valorar la importancia de la conservación energética y ambiental a través del uso de energía limpia.c) Dar a conocer diseños de sistema de secado solar para alimentos, principalmente granos y frutas acorde a las características del producto, geográficas, técnicas y socio económicas de nuestro país.

CONSTRUIREMOS UN SECADOR SOLARPara lo cual detallaremos los materiales necesarios y herramientas a utilizar

MATERIAL6 listones de 4 por 4 cm de ancho por 2,5 m de largo.Unos 3 m2 de ocumen del empleado en marquetería.1 m de bisagra de piano de 20 mm de ancho.1/2 m2 de tela mosquitera de plástico.3 baldas de nevera de 35 x 45 cm.2 m2 de madera contrachapada de 1 cm de grosor.Cola blanca de carpintero o látex.Clavos pequeños de cabeza plana.2 bisagras fuertes.Punta de 70 mm de largo.Tachuelas.Tornillos pequeños de rosca chapa de unos 8 mm de largo.Tirafondos de carpintero dorados de 3 cm de largo.1 m2 de plástico fuerte.Aquaplast y pintura de esmalte de cualquier color.

HERRAMIENTASUn serrucho de costilla.Un martillo.Una caja de ingletear o "caja de sesgues".Varios apretadores.Una escofina de grano mediano.Una sierra de marquetería o caladora eléctrica.Unas tijeras de cortar chapa medianas.Destornilladores.Lija.Espátula.Brocha.Metro.Lapicero y una escuadra de carpintero

MONTAJE

1) Corta dos listones a 1,10 cm de largo, otros dos a 1,20 cm, ocho listones a 46 cm y dos a 70 cm de largo para realizar el esqueleto del armario. Todos los cortes de los listones deben ser lisos y perpendiculares. Para ello, utiliza la caja de sesgues para que te guíe el serrucho.

(2) Une los dos listones de 110 cm entre sí con tres listoncillos de 46 cm. Une los dos listones de 120 cm de largo con los otros tres de 46 cm. Lo harás mediante clavos y encolando las zonas que se van a unir, de manera que los listones queden bien rígidos uno contra otro.(3) Une las dos estructuras mediante los dos largueros de 46 cm que te han sobrado. Coloca encima de los extremos más altos los listones de 70 cm de largo, que

formarán la caída del tejado. Estos listones, al ser más largos que los primeros, deben centrarse bien, dejando igual tramo a uno y otro lado como aleros.(4) Mide cada parte de las caras del secadero.

(5) La cara más pequeña será el frente del secadero, en ésta va una pared fija. Corta lo necesario para tapar la cara delantera del secadero, encólala y después clávale unos clavos pequeños de cabeza plana.

(6) Encola en la parte posterior y una lateral del secadero la pared. (7) Para realizar la puerta, atornilla la bisagra en el otro lateral del secadero que previamente habrás enganchado sobre una plancha de contrachapado. Tapa el triángulo de la parte superior de la puerta, dejando unos centímetros de espacio libre entre éste y la puerta.

(8) Corta un rectángulo de 70 cm de largo x 60 de ancho de contrachapado, al que lijarás sus bordes. Coloca el rectángulo encima del techo del secadero, y en la parte más baja del tejado colócale las dos bisagras.

(9) Coloca la mosquitera de plástico en la parte libre del tejado.

(10) Pinta el tejadillo con varias capas de esmalte o barniz para que sea impermeable.

(11) Clava listoncillos en los travesaños laterales del interior del secadero para que las baldas queden bien apoyadas.

FUNCIONAMIENTOEl secadero se sitúa en el exterior con su parte acristalada orientada hacia el Sur. Los rayos solares atraviesan el vidrio y son absorbidos por la chapa pintada de negro mate que hay tras él, calentándose. Esta chapa calienta el aire que la rodea y lo hace más ligero.

Manteniendo abierta la trampilla (1), se renueva el aire que se calienta en el cajón (2) y asciende hacia el armario del secadero. En este armario hay unos ladrillos refractarios (3) que absorben el calor generado en la placa solar, acumulándolo. Más arriba están las frutas que vamos a secar, separadas entre sí y en rejillas, que facilitan el paso del aire caliente. El tejadillo del armario está levantado para que el aire pueda salir (4). De este modo, se forma una convección natural de aire cálido, que resta humedad a las frutas y calienta los ladrillos. Las aberturas (1 y 4) están cubiertas por una malla mosquitera que deja pasar el aire pero no a los insectos y pájaros.

OTROS SECADORES SOLARES

1.- Un ingenio multifunción al permitir el secado de frutas, la desinsectación y

pasteurización de granos y la deshidratación de frutos secos. La variación de

temperatura se consigue abriendo y cerrando la trampilla de ventilación posterior.

Trampilla cerrada temperatura alta, trampilla abierta temperatura baja.

En los procesos de secado, la trampilla debe estar normalmente abierta al máximo

durante los meses de verano, estabilizándose la temperatura del secador a pleno sol

entre 55-65ºC. Para conseguir temperaturas mas altas o durante días frescos se

puede cerrar un poco hasta conseguir la Tº deseada. En los procesos de secado, no

se puede cerrar del todo, pues se puede producir condensación en el interior del

cristal, ya que el agua proveniente de la deshidratación no puede abandonar la

cámara de secado.

2.- SECADOR SOLAR SENCILLO

DESCRIPCIONEste secador se presenta como una muestra de un secador solar simple de ventilación natural y sin colector. Su construcción es muy sencilla y puede adaptarse a diferentes tamaños y capacidad de secado. Consiste en un paralelepípedo hecho con listones de madera, dentro del cual se colocan bandejas, también de madera, y con una malla plástica como soporte para el producto a secar. Para lograr el secado se expone directamente a la radiación solar. Durante la noche, para evitar la absorción de humedad ambiental, se cubre con algún material plástico, o se almacena en un lugar seco.

DIMENSIONESSe adaptan a las necesidades de secado, considerando que no son secadores muy grandes, aproximadamente 50 x 50 x 100 cm.MATERIALESLa estructura puede ser de madera o metálica (de preferencia metales resistentes a la humedad). La malla de las bandejas debe ser de un material apto para estar en contacto con alimentos (algún tipo de plástico, acero inoxidable, etc):

TEMPERATURASLas temperaturas óptimas de secado se darán entre los 30º y los 60ºC.

3 .- SECADOR COQUILLAGE

DESCRIPCIONEste secador familiar, está compuesto por dos conos metálicos unidos por una bisagra y con capacidad de tres bandejas (en serie) de secado. En este secador, los alimentos están protegidos de luz directa, de insectos, de roedores y del polvo. La circulación de aire por convección natural es débil, lo que contribuye al aumento de la temperatura del aire y a la eficacia del secado. El secador solar Coquillage está destinado para secar productos de auto consumo y venta local. Esencialmente utilizado por familias, cooperativas y grupos de mujeres. Desde 1992, 170 secadores de este tipo han sido difundidos en Senegal y 6.000 en Burkina Faso.

DIMENSIONESDiámetro 185 x altura 95 cm.

MATERIALESEl secador "concha" se puede construir a partir de materiales disponibles localmente. Sin embargo, con el fin de mantener los resultados del secador, se debe de prestar especial atención en respetar los planos hechos por los diseñadores

4.- SUNWORKS SFD

DESCRIPCIONSecador solar doméstico para autoconstrucción, de diseño compacto que integra el colector y la bandeja de secado. Incluye un sistema eléctrico de apoyo para días nublados.

DIMENSIONES76 cm largo x 66 cm ancho x 76 cm alto

AREA DE APERTURA0,5 m2MATERIALESLámina de vidrio simple convencional para la ventana, contrachapado, tablero, patas y otros componentes de madera para la estructura del secadero. Aluminio o metal galvanizado para la bandeja. Burlete adhesivo aislante. Tornilleria, bisagras, asas, rejilla para las aberturas de ventilación, portalámparas, cable y bombilla incandescente. El autor recomienda utilizar materiales reciclados en lo posible y si es necesario realizar pequeños ajustes en las medidas del secadero mostrado para adaptarse a los materiales disponibles.

5.- SECADOR SOLAR FAMILIAR

DESCRIPCION

Consiste en un cajón de 1m de largo x 0,8 m de ancho x 0,45 m en la parte más alta (pared sur) y 0,35 m en la más baja (pared norte). Se construye con listones de madera y se puede recubrir por fuera con “chapadur”. Por dentro se recubre con poliestireno expandido (“telgopor”) y se pinta de negro opaco. Se coloca sobre caballetes con su tapa vidriada hacia el norte, con un grado de inclinación de aproximadamente 26º. Esta tapa constituye la superficie selectora, ya que es transparente a la luz visible (blanca) pero opaca a la luz infrarroja (radiación de onda larga). La fruta se extiende en una bandeja construida con un armazón recubierto por un tejido media sombra negro que se coloca dentro del cajón. El aire seco entra por agujeros practicados en la base del cajón, se calienta en el interior del secador (cuidando de que no supere los 70 ºC) y pasa entre la fruta absorbiendo la humedad de la capa superficial para luego salir como aire húmedo por otros agujeros practicados en los laterales.

Para usar el secador es necesario seleccionar primero la fruta madura (si se quiere se la puede lavar). Luego, la fruta se extiende sobre la bandeja media sombra del secador y se deja secar hasta que logre el punto adecuado. El tiempo de secado varía según el tipo de fruta que se esté procesando. La marcha del proceso se debe controlar entre uno y tres veces por día.

6. SECADORA DE GABINETES

En la secadora de gabinetes se observa la cámara de secado y la chimenea, ambas hechas de lámina galvanizada y pintadas de negro. Las medidas de la cámara de secado son: 34cm de largo, 34cm de ancho y 72.5cm de alto y las medidas de la chimenea son: 52cm de altura y un diámetro de 10cm. La chimenea es un tubo de lámina galvanizada (empleado para la salida del humo de los calentadores de agua caseros, llamado “yarda”).

En el interior de la cámara de secado se encuentran 5 charolas de 3cm de espesor, con mallas plásticas, que es donde se coloca la fruta a secar. La secadora se encierra en un bastidor, con el cual se produce un efecto invernadero que favorece al secado. El bastidor fue construido a partir de madera y vidrio, cuyas medidas son: 43cm de ancho, 42cm de largo y 1.24m de alto. Este tiene una puerta de madera forrada de unicel por dentro, para disminuir las perdidas de calor. La puerta permite el acceso a la cámara de secado sin dificultad, facilitando la carga-descarga de las charolas y la limpieza del interior. La parte superior de la chimenea se deja fuera del bastidor, que es por donde saldrá el aire húmedo al operar la secadora.

El gabinete tiene un respiradero debajo de la parte delantera, de 17cm por 34cm, por el cual entra el aire ambiente. El mismo respiradero lo tiene el bastidor pero con medidas de 9cm por 40cm. La parte superior de la chimenea se deja fuera del bastidor, que es por donde saldrá el aire húmedo al operar la secadora, En la figura 9 se muestra la tapa del bastidor que es por donde sale la chimenea del gabinete de la secadora. También se puede observar el agujero que tiene esta tapa, que es por donde sale la chimenea.

Cuando la secadora opera, la radiación entra a través de las cubiertas de vidrio, y es absorbida por las superficies interiores del gabinete y así convertida en calor. Las superficies interiores de este elevan la temperatura del aire en su interior, lo que produce que este ascienda por convección natural, pasando a través de las charolas. El aire húmedo sale finalmente del secador a través de la chimenea ubicada en el extremo superior del gabinete de la secadora. Esta acción reduce la presión dentro del gabinete y el aire ambiente que se mueve afuera del bastidor es conducido hacia el respiradero de este y así se establece un flujo continuo del aire. Variando el tamaño de los respiraderos se puede regular el flujo de aire.

COMO SE REALIZA EL SECADO

La humedad de los alimentos es absorbida por el aire que esta en contacto con los mismos. Para que esto se produzca, el aire deberá ser tibio, seco y estar en movimiento.

SECADO SOLAR DE FRUTOS

Para el secado de frutas, la temperatura ideal que debe mantenerse es de 55 y 65º, y la duración del proceso puede ser de unos 2 a 4 días dependiendo de la fruta y del tamaño de los trozos. Para facilitar el secado se recomienda  cargar el secador por la mañana poniendo el lado cortado de la fruta hacia el sol, no es necesario dar la vuelta a las frutas, transcurridos 2 días se pueden agrupar para liberar espacio. Para cargar el secador se hace de abajo a arriba.

Antes de colocar la fruta en el secador hay que prepararla • Los frutos con hueso: como albaricoques, ciruelas, melocotones, etc…, deben ser cortados por la mitad, hay que sacarles  el hueso y ponerlos hacia el sol por el lado cortado• Las frutas de pepita: peras, manzanas, se pueden cortar a cuartos o en rodajas• Los higos y bayas: hay que ponerlos enteros• Los tomates si son muy grandes hay que cortarlos a cuartos, los medianos por la mitad y los pequeños enteros con un pequeño corte para facilitar el secado• Uvas: se pueden poner en pequeños racimos para ir más rápido, pero al acabar el secado será difícil desprender el pecíolo, si se arrancan las uvas del racimo van a secarse antes y no tendrán el pecíolo una vez secas.

DESENFECCIÓN Y PASTEURIZACIÓN SOLAR DE ALIMENTOS

La desinsectación y pasteurización es un proceso que se consigue a temperaturas de entre 65 y 75º C en un proceso que se prolonga de 1 a 3 horas después de haber alcanzado la temperatura. Simplemente, depositaríamos los granos o frutas que queremos tratar directamente sobre la tela del secador o mediante bandejas resistentes al rango de temperaturas. Graduando la abertura de la trampilla se obtiene la temperatura deseada.

DESHIDRATADO SOLAR DE FRUTOS SECOS

La deshidratación de frutos secos es otro de los usos del ingenio. En este caso deberemos obtener entre 85 y 100º C y mantener estas temperaturas por un espacio de 4 a 5 horas. Las almendras, avellanas, nueces, semillas, etc., con cáscara o sin cáscara se colocan directamente sobre la malla del secador o en bandejas resistentes al rango de temperaturas y cerrar la trampilla al máximo.

SECADO DE PLANTAS MEDICINALES

Para este proceso en  los meses de verano es necesario poner el secador a la sombra, o reducir la insolación mediante una tela se sombreo y abrir el paso de aire al máximo, ya que la luz y las altas temperaturas pueden destruir principios activos de las plantas. En todo caso la Tº no debería sobrepasar los 45ºC.

PREPARACIÓN DE LAS FRUTAS ANTES DEL SECADO

Previamente al secado de los frutos se debe realizar un blanqueamiento o tratamiento previo con el fin de preservar los nutrientes, neutralizar las enzimas que pueden causar putrefacción, facilitar el secado, mantener los colores y los aromas más cercanos a la fruta natural y conservar la fruta seca durante más tiempo. Este tratamiento previo que casi es obligatorio en el caso de secar verduras, es opcional en el caso de las frutas, aunque, si realizamos un pretratamiento, mejorará la calidad de las frutas, sin tanta perdida de la vitamina A y C, de color o de sabor. Para llevarlo a cabo se puede utilizar un baño en una solución acuosa de ácido cítrico al 0,5%, o ácido ascórbico al 0,2%, o bien zumo de limón 1l por 10l de agua.

El secado es una técnica tradicional para conservar el excedente de alimentos de la temporada, en especial de primavera y verano. El aire seco y caliente circulando por entre los frutos y verduras es suficiente para conseguir deshidratarlos y de este modo, especialmente, en el caso de la fruta, la propia concentración de azúcares naturales permite su conservación y evitar que puedan proliferar bacterias y hongos que la destruyan.

PRINCIPIO DEL SECADO Y DESHIDRATADO SOLAR

Una de las formas más naturales para conseguir el secado de frutas y verduras es la energía solar. La técnica es muy sencilla en términos conceptuales y cualquiera puede fabricarse un secador-deshidratador. El truco esencial está en facilitar que las frutas y hortalizas pierdan el agua lo mas rápido posible, para ello es importante que las troceemos por la mitad y se les quite la semilla o hueso. Existen varios diseños de secadores deshidratadores solares. Esencialmente se podrían clasificar en dos grandes grupos: los secadores solares directos y los indirectos. En los primeros la cámara de secado está expuesta directamente al sol, mientras que en los secaderos de tipo indirecto la bandeja de secado está separado del captador solar que provoca una corriente de aire ascendente que atraviesa la bandeja de secado.

La clave de un buen desecado es la temperatura del proceso y una buena ventilación. Lo más apropiado es que sea en temperaturas de 55 a 65 ºC. A esta temperatura bastarán de 2 a 4 días dependiendo de la fruta y del tamaño de los trozos para obtener una fruta deshidratada que conservará todas sus propiedades nutritivas y que se conservará por largo tiempo.

TECNOLOGÍAS PARA EL SECADO Y DESHIDRATADO SOLAR

Mientras el secado solar directo es muy eficaz y es un proceso relativamente rápido e idóneo para la fruta y con la ventaja que son de un diseño de fácil construcción, el secado solar indirecto es más complejo de fabricación y suele ser ideal para el secado de plantas verdes (medicinales y aromáticas) ya que de este modo quedan protegidos de la radiación solar. En cualquier caso, hay que evitar que el diseño del secador facilite que la comida dispuesta en el mismo pueda ser atacada por insectos, especialmente, por la noche cuando la temperatura baja considerablemente.

ALIMENTACIÓN SANA CON FRUTA DESHIDRATADA

Nutricionalmente, la comida desecada es una forma más racional de conservar los alimentos que el congelado. Los sabores y propiedades nutritivas de los alimentos secados una vez se vuelven a rehidratar para ser consumidos son excelentes. Puede bastar unas 2 horas de poner en contacto con agua la fruta deshidratada y esta recupera la textura para ser degustada (el jugo de la rehidratación también constituye una bebida muy saludable). También son ideales para utilizar en sopas, yogur, ensaladas y otras recetas en las que el agua o el vapor sean ingredientes básicos. Los alimentos secados conservan todas las proteínas, hidratos de carbono, minerales, fibra y casi todas las vitaminas.

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