Este documento resume un estudio sobre la cinética del secado de patatas usando un secador de lecho fluidizado. El estudio examinó el efecto de la forma, el tamaño y la temperatura en el tiempo de secado. Se probaron dos modelos matemáticos para modelar el comportamiento del secado y se calculó la energía de activación. Los resultados mostraron que el tiempo de secado aumentó con el tamaño de la muestra y disminuyó con la temperatura. Las constantes de secado también aumentaron con la temperatura y disminuyeron con la relación

1. Operaciones unitarias II
La cinética del secado de las
patatas usando secador de lecho
fluidizado
Luis Eduardo Bojórquez Montijo
Expediente 213201187
4 de mayo del 2017

2. “Kinetics of potato drying using fluidized bed
dryer”
Autores:
•Sushant Balasaheb Bakal
•Gyanendra Prasad Sharma
•Somnath P. Sonawane
•Radhachran C. Verma
Universidad de agricultura y tecnología de Maharana Pratap, Udaipur, India
Journal of Food Science and Technology, 2012 vol 49 No. 5. Pags: 608–613

3. Índice
Introducción-------------------------------------------------------------------------------------------------4
Modelado ---------------------------------------------------------------------------------------------------7
Materiales y métodos------------------------------------------------------------------------------------11
Resultados y discusión-----------------------------------------------------------------------------------15
Conclusiones -----------------------------------------------------------------------------------------------22

4. Introducción

5. Introducción
Varios alimentos populares provienen de la patata. Los
gránulos de la patata se utilizan para la preparación de
una diversa variedad de productos de alimentos
crujientes.
Es necesario secar el producto con un mínimo coste,
energía y tiempo. En el secado en lecho fluidizado, el
tiempo de secado se acorta debido al calor intenso y la
transferencia de masa.

6. El secado se ve afectado por la naturaleza del producto, el tipo de
secador, los parámetros de cinética de secado tales como la
proporción de humedad, temperatura, velocidad del aire, velocidad
de secado y difusividad de la humedad.
Es necesario estudiar el efecto de las formas y el efecto de la
temperatura en la cinética de secado.

7. Modelado

8. Modelado
El modelo empírico y el modelo de Page fueron utilizados para investigar el efecto de las formas
y su proporción de aspecto en el secado característico de los alimentos.
El modelo de Page se aplica para superar las deficiencias de un modelo exponencial simple con
una modificación empírica del término de tiempo introduciendo un exponente 'n' .
Donde MR= Proporción de humedad, ks= la constante de secado, kp= constante de secado para
el modelo de Page, t= tiempo, n es exponente empírico del tiempo.

9. La ecuación de difusión de partículas de papa para forma ortoédrica es:
La ecuación de difusión para las partículas de papa de forma cilíndrica es:
M= contenido final de humedad (%db);
M0 =contenido inicial de humedad (%db),
Me= coeficiente de equilibrio (m^2/s),
β = Las raíces de Bessel del contenido de humedad.
Deff=función de difusión,
L = grosor de la losa (mm), n= integral positiva, rc= radio cilíndrico, t = tiempo (h)

10. Una forma general de la ecuación se puede escribir en forma logarítmica que es:
La dependencia de las constantes de secado ks y kp de dos modelos fue evaluada usando una
ecuación de tipo Arrhenius dada:
K =constante de secado (h^-1), k0 =valor de referencia de la constante de secado (h^-1)
Ea es la energía de activación (KJ/mol), R es la constante universal de los gases (Joules/molK) t T
es la temperatura (°C)

11. Materiales y métodos

12. Preparación previa y especificaciones
Las patatas se sumergieron en una solución de metabiosulfito sódico (0,1% p /
p).
Después de esto, se equilibró el contenido de humedad.
El contenido de humedad inicial de las patatas se determinó utilizando un horno
de vacío (70 ◦ C, 13,3 kPa) de acuerdo con el método AOAC (2002).
El secado de las partículas de papa se finalizó cuando el contenido de humedad
disminuyó a un 6% desde un 80,7% inicial.

13. Equipo
Se investigó en las instalaciones de Departamento de Procesamiento e
Ingeniería de Alimentos, Facultad de Tecnología e Ingeniería, MPUAT, Udaipur.
Para el estudio se utilizó el secador de lecho fluidizado (FBD) de mesa (Modelo
HE-75 Sherwood Scientific Ltd, Cambridge, Inglaterra).
Se aspiró aire a través de un filtro de malla provisto en la base del gabinete y
soplado por el ventilador centrífugo sobre un calentador eléctrico de 2 kW.
El FBD tenía controlador PID del rango de 0-200 ° C, El tamaño del lote de
partículas de papa utilizadas para el secado fue de 430-500 g / h.

14. Propiedades de muestras y secado
Las muestras se secaron en la cámara cilíndrica perforada con diámetro variable.
Las patatas de forma ortoédrica se cortaron en dimensiones de (5 x 5 x 5 mm),
(5 x 5 x 10 mm) y (5 x 5 x 15 mm)
Las piezas de forma cilíndrica tenían dimensiones de 5 x 5 mm, 5 x 10 mm y 5 x
15 mm.
Las temperaturas de secado utilizadas fueron 50, 60 y 70 ° C a 7 m / s de
velocidad de aire.

15. Resultados y discusión

16. El tiempo requerido para reducir el contenido
de humedad a cualquier nivel dado dependía
de las condiciones de secado.
A medida que la proporción aumentó de 1: 1 a
1: 3 a una temperatura de aire dada, el tiempo
de secado también aumentó .
El efecto de la forma en el tiempo de secado no
fue significativo.

19. Energía de
activación
Se utilizó la ecuación de tipo
Arrhenius con sustitución del
valor de referencia de la
constante de secado k0 con
coeficiente de difusividad (D0). La
energía de activación disminuyó
con el aumento de la relación de
aspecto tanto para formas
ortoédricas como cilíndricas.

20. Modelado del
comportamiento
de secado de la
papa.
Para la adecuación del
modelo, se calcularon el
coeficiente de
determinación de
ajuste (R2) y el
porcentaje de error
absoluto promedio
(MAE%)

22. Conclusiones

23. •El contenido de humedad en la papa disminuyó con el aumento de
la temperatura del aire de secado.
•La velocidad de secado disminuyó con la disminución del contenido
de humedad.
•El coeficiente de difusión de la humedad aumentó con el aumento
del grosor de la muestra y la temperatura del aire.
•Las constantes de secado en los modelos exponenciales y de Page
aumentaron con el aumento de la temperatura del aire y
disminuyeron con la relación de aspecto .