Se diseñó, fabricó y evaluó un equipo para preservar la vida de anaquel de tomate, el cual funciona bajo el principio de enfriamiento evaporativo.

1. Desarrollo para un metodo
de control ambiental para
la preservacion de los
tomates
OPERACIONES UNITARIAS 2
JUAN LUIS PEREZ MORALES

2. Resumen
La calidad de los tomates depende de las técnicas de manipulación, transporte y
almacenamiento posteriores a la cosecha. Los tomates no se pueden conservar durante un largo
período de tiempo debido a su naturaleza perecedera y estacional.
Para este articulo, se diseñó, fabricó y probó una instalación de almacenamiento con capacidad
de 0,22 metros cúbicos que funciona según el principio del enfriamiento por evaporación, que
es aumentar la vida útil de los tomates almacenados.
Se debe utilizar un sistema de enfriamiento por evaporación para preservar los tomates y otras
formas de vegetales a su temperatura mínima de almacenamiento en catorce días en relación
con el almacenamiento ambiental. Por lo tanto, tiene la posibilidad de ser utilizado para la
conservación a corto plazo de tomates poco después de la cosecha y será muy útil para ayudar a
los agricultores, especialmente en una economía en desarrollo como Nigeria.

3. INTRODUCCIÓN
Los tomates son productos agrícolas que son conocidos por sus ricas vitaminas, alta concentración de
humedad y bajas grasas. Son altamente perecederos debido al exceso de humedad presente en ellos,
especialmente en el momento de la cosecha. Por lo tanto, es importante que se conserven en
temporadas cuando estén disponibles en otros para asegurar que el suministro constante durante
todo el año con su valor nutricional aún se conserve.
La calidad de los tomates depende de la manipulación, el transporte y el almacenamiento posteriores
a la cosecha. En comparación con varias frutas y verduras templadas; Las verduras tropicales y
subtropicales (como los tomates y las zanahorias) presentan mayores problemas de almacenamiento
y transporte debido a su naturaleza perecedera.

4. Kader (1992) estimó el alcance de las pérdidas posteriores a la cosecha
en tomates frescos en 5% a 28% en países desarrollados y 20% a 50% en
países en desarrollo. Solo en Nigeria, hasta el 50% de los tomates
cosechados se echan a perder anualmente (Musa-Makama et al, 2005)
causando escasez estacional y fluctuaciones en la oferta y el precio.
Los tomates se pueden preservar con éxito reduciendo su contenido de
humedad a un nivel que desaliente las actividades de microorganismos
y hongos que los deterioran.
Las actividades microbianas no están activas cuando el contenido de
humedad de un producto es inferior al 10%. Por lo tanto, la preservación
de los tomates es de gran importancia porque hace provisiones para el
desperdicio usado y eliminado del retraso (uso).

5. Métodos de conservación de tomates
Existen varios métodos para preservar los tomates. Esto incluye enlatado, secado, ebullición,
enfriamiento, refrigeración mecánica, atmósfera controlada y otras técnicas sofisticadas. Las
técnicas son altamente intensivas en capital y para la mayoría de los países en desarrollo, la
mano de obra requerida es insuficiente o insuficiente.

6. Se ha observado que varias frutas y verduras, por
ejemplo, plátano, plátano, tomate, etc., no
pueden almacenarse en el refrigerador
doméstico durante un período prolongado, ya
que son susceptibles de sufrir daños por frío.
Aparte de esto, el suministro de energía
epiléptica y los bajos ingresos de los agricultores
en las comunidades rurales encarece la
refrigeración. Los efectos nocivos que esto tiene
en los productos de tomate almacenados son a
menudo muy graves, por lo tanto, una de las
principales razones de la baja eficiencia de este
sistema para extender la vida útil de los tomates
frescos.

7. Se pueden lograr bajas temperaturas y alta humedad relativa utilizando métodos menos
costosos de enfriamiento por evaporación Por lo tanto, el enfriamiento por evaporación es un
método antiguo pero efectivo para bajar la temperatura

8. Principio de enfriamiento por evaporación
El enfriamiento por evaporación es un fenómeno físico en el que la evaporación de un líquido,
típicamente en el aire circundante, enfría un objeto o un líquido en contacto con él. El
enfriamiento por evaporación ocurre cuando el aire, que no es demasiado húmedo, pasa sobre
una superficie húmeda; cuanto más rápido es el índice de evaporación, mayor es el
enfriamiento.

9. este trabajo tiene como objetivo desarrollar un método de control ambiental para la
conservación del tomate que podría lograrse a través de:
• Diseño, construcción y prueba de una instalación de almacenamiento de 0.22m3 para
preservar los tomates utilizando los principios del enfriamiento por evaporación.
• Evaluación de la instalación
Para las finalidades de :
i) Para examinar la temperatura a la que se esperaría la vida útil de los tomates
ii) Para determinar las propiedades termodinámicas (dbt, wbt, factor de derivación, relativa,
capacidad de enfriamiento y eficiencia de enfriamiento) de la máquina.

10. MATERIALES Y MÉTODOS
Los siguientes fueron considerados durante el diseño:
1. El enfriador evaporativo fue diseñado con materiales disponibles localmente para reducir los
costos.
2. La forma del enfriador es cuboides
* La selección del tipo de materiales utilizados en el diseño se basó en las siguientes condiciones:
-Porosidad
-Velocidad de evaporación del material
-Disponibilidad
-Costo
-Facilidad de construcción

11. Detalles de los materiales
Los materiales utilizados para el
enfriador fueron;
-acero dulce galvanizado, acero
inoxidable y espuma de poliestireno
(material aislado)
-un extractor (con velocidad de 4,3 m / sy
1250 rpm)
-evaporador (yute de 0,06 de espesor)
-compresor (1/8 hp )
-Condensador, tubo capilar (2 años)
-material de revestimiento (espuma de
poliestireno)
-control de temperatura
-gas 134 (2ps)
-gas butano (2 líneas)
-varilla de latón y plata
-aceite capilar 'D'
-secador de filtro,
-cable eléctrico (3 años)
-válvula de carga, pinturas,
-varilla de hierro (1/2 de
longitud)

12. Diseño de diseño y descripción general de
la máquina
El enfriador evaporativo está formado por paredes de doble cubierta. La pared interior es una
estructura de almacenamiento de acero galvanizado en forma de cuboides (550 mm de largo x
510 mm de ancho x 770 mm de profundidad) con particiones para el almacenamiento de
tomates.
La pared exterior también es un cuboide (580 mm de largo x 540 mm de ancho x 830 mm de
profundidad) con un espacio de 30 mm que lo separa de la pared interior. El acero galvanizado
fue elegido debido a su baja conductividad de calor y está disponible en abundancia.
Las paredes del refrigerador estaban aisladas con materiales rezagados (espuma de poliestireno)
para reducir la transferencia de calor por conducción. El interior de la cabina estaba dividido en
tres secciones por una malla de alambre pintada. Los estantes son de dimensiones (320 x 520)
mm2, (150 x 520) mm2 y (150 x 520) mm2 respectivamente. Los estantes pueden deslizarse
hacia adentro y hacia afuera para facilitar el acceso y la extracción del producto.

14. Preparacion simple;
Pesado de Tomates  Estanterias/ Conservas  Pruebas
Procedimiento Experimental;
Se realizaron dos pruebas todos los días a partir de septiembre a octubre de 2012. El enfriador
se evaluó sobre la caída de temperatura entre el ambiente y el ambiente de almacenamiento del
enfriador evaporativo, el cambio en la humedad relativa entre el ambiente y el ambiente de
almacenamiento, la capacidad de enfriamiento y la eficiencia.
Los parámetros monitoreados o calculados fueron; humedad relativa, temperaturas de bulbo
seco y húmedo, etc. También se determinó la humedad relativa de la cámara de enfriamiento
por evaporación, temperatura de bulbo seco y húmedo.

15. Evaluacion
• La eficiencia de enfriamiento se calcula de la siguiente manera;
ƪ =
𝑇 𝑑𝑏−𝑇𝑎
𝑇 𝑑𝑏−𝑇 𝑤
• para calcular la capacidad de enfriamiento del enfriador evaporativo directo;;
𝐶𝑜𝑜𝑙𝑖𝑛𝑔 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑦 = 1.08 ∗ 𝑄 ∗ 𝑇𝑠 − ƪ 𝑇𝑑𝑏 − 𝑇 𝑤
Donde;
Tdb = temperatura de bulbo seco del aire ambiente (°C)
Tw = temperatura de bulbo húmedo del aire ambiente (°C)
Ts = temperatura del aire frío (°C)

16. Q = caudal de aire (m3/s)
ƪ = efectividad evaporativa (%)
𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 =
𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡−𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡
𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡
𝑥100%

17. Eficiencia de saturación (humidificación);
Esta es la relación entre la disminución de la temperatura del bulbo seco y la depresión del bulbo
húmedo entrante, generalmente expresada como porcentaje.
%ƪ 𝑠𝑎𝑡 =
𝑇 𝑑𝑏1−𝑇 𝑑𝑏2
𝑇 𝑑𝑏1−𝑇 𝑤𝑏
𝑥100
By-pass Factor
%ƪ 𝑠𝑎𝑡 = 1 − 𝐵𝐹
Donde BF es el By-pass Factor
Nota; By-pass Factor es el porcentaje de aire que viaja a través de un tubo y una bobina de aleta sin
tocar ninguna superficie de la bobina.

18. RESULTADOS Y DISCUSIONES

19. La eficiencia de enfriamiento se calcula de la siguiente manera;
ƪ =
𝑇 𝑑𝑏−𝑇𝑎
𝑇 𝑑𝑏−𝑇 𝑤
Donde;
Tdb = 29.5°C
Ta = 24 °C
Tw = 18.1°C
Sustituyendo los valores ;
ƪ =
29.5−24
29.5−18.1
= 0.4825 𝑜 48.25%

20. La capacidad de enfriamiento del enfriador evaporativo directo de la siguiente manera;
𝐶𝑜𝑜𝑙𝑖𝑛𝑔 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑦 = 1.08 ∗ 𝑄 ∗ 𝑇𝑠 − ƪ 𝑇𝑑𝑏 − 𝑇 𝑤
Donde;
𝑄 = 𝐴 ∗ 𝑉
Donde, A es el área de la cámara interior del refrigerador y V es la velocidad del ventilador. Por lo tanto,
Q = (0.51 x 0.55) x 1250/60
Q = 5.844
Como Ta = Ts, por lo tanto
Cooling capacity = 1.08 *5.844* (24 – 0.4825 [29.5 – 18.1]) = 117 W

21. 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 =
𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 − 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡
𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡
𝑥100%
𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 =
1.02 − 0.980
1.02
= 0.039 𝑜 4%

28. Discusion
La eficiencia del enfriador durante la prueba de carga fue, en promedio, del 48,25% y el porcentaje de
pérdida de peso de los tomates fue de aproximadamente el 4%.
El cambio en la firmeza de los vegetales almacenados en el refrigerador fue insignificante en
comparación con los almacenados en el ambiente. De la evaluación de resultados se observó que
117W es la capacidad de enfriamiento del producto (tomates) a 29.50C. Además, en la tabla 3.1, se
observó que las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo son inversamente proporcionales a la
humedad relativa del enfriador.
La humedad relativa promedio más alta del producto (tomates) como se observa en la tabla 3.2 y la
fig. 3.1 se registró en el día 8. En la tabla 3.3 y la figura 3.2, se registró la humedad relativa promedio
más alta (día 8) donde la pérdida de peso está en el pico (diferencia de 0.0033). De la fig. 3.3, se
descubrió que el factor de derivación está en su punto máximo en los días 8 y 13, porque el enfriador
ha estado trabajando constantemente sin ninguna interrupción de energía. La figura 3.4 muestra que
la eficiencia de saturación está en el pico en el séptimo día. No se registró eficiencia de saturación en
los días 8 y 13. La figura 3.5 muestra que existe una relación inversa entre la eficiencia de saturación y
el factor de derivación.

29. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIÓN
El rendimiento del sistema de enfriamiento por evaporación depende de la temperatura
ambiente, la humedad y el peso. Se observó que el control de temperatura para la conservación
de tomates no debe exceder los 29.5°C con una humedad relativa entre 34-62%.
El sistema funcionó hasta las expectativas ya que las muestras analizadas mantuvieron su estado
fresco durante los 14 días dentro de los cuales fueron analizadas. La temperatura de
almacenamiento requerida para la conservación de las muestras de tomate se alcanzó a 24 ° C
para la temperatura del gabinete a una temperatura ambiente de aproximadamente 28 ° C. Con
respecto a la calidad de los artículos almacenados (tomate), los resultados obtenidos mostraron
que hay una tremenda mejora con respecto al sistema de control ambiental. El sistema mantuvo
una mayor calidad de conservación en comparación con el sistema de refrigeración mecánico
multipropósito. Por lo tanto, los efectos de enfriamiento o congelación excesivos que
normalmente se experimentan con los tomates almacenados utilizando el método anterior
fueron eliminados naturalmente por las condiciones de funcionamiento de este sistema de
enfriamiento por evaporación, ya que los productos almacenados solo estuvieron expuestos a
las temperaturas de almacenamiento requeridas.

30. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION