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.
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III. MATERIALES:
Secador solar construido en LOU,
y como producto agroindustrial papa seca.
Figura 01. Papa cortada en partes delgadas
Figura 02. Secador solar
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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
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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
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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
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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.
Según Ana M., Andrés Grau – 2001 (INTRODUCCION AL SECADO DE ALIMENTOS POR AIRE
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.
Según Ana M., Andrés Grau – 2001 (INTRODUCCION AL SECADO DE ALIMENTOS POR AIRE
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.