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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.