Este estudio investigó el efecto de la potencia de microondas y la forma de las muestras en la cinética de secado de papas. Se encontró que tiempos de secado más cortos de hasta 56% y 42% se lograron al aumentar la potencia y cambiar la forma de las muestras de S2 a S1. La difusividad efectiva de la humedad aumentó con la disminución del contenido de humedad y tuvo una correlación de tercer orden polinomial con el contenido de humedad.

1. Universidad de Sonora
Hermosillo, Sonora
Operaciones Unitarias II
“EFECTO EN LAS PAPAS FRITAS DE ACUERDO A LA
FORMA DE SECADO”
Elaborado por:
Medina Castro María José
Jueves 12 de Noviembre 2015
Dpto. Ingeniería Química y Metalurgia

2. EFECTO EN LAS PAPAS FRITAS DE
ACUERDO A LA FORMA DE SECADO
Revista Internacional de Agricultura y Ciencias de la Cosecha
AUTORES Y PROCEDENCIA:
• Hosain Darvishi1: Departamento de Mecánica de Maquinaria Agrícola de la Facultad de
Agricultura; Universidad de Kurdistán, Sanandaj; Iran
• Hamid Khafajeh: Departamento de Ingeniería Mecánica; ABA Instituto de Educación
Superior, Irán.
• Ahmad Banakar: Departamento de Maquinaria Agrícola Ingeniería Mecánica, Universidad
Tarbiat Modares, Teherán, Irán
• Mehdi lofti: Departamento de Ingeniería Informática, Islamabad-e Gharb Branch,
Universidad Islámica Azad, Islamabad Gharb, Irán
Vol., 5 (18), 2009-2018, 2013

3. ÍNDICE
• Resumen
• Introducción
• Materiales y Métodos
• Resultados y Discusión
• Conclusión
• Referencias

4. RESUMEN
En este estudio, el efecto de la potencia de microondas y la forma de las
muestras en la relación de humedad, velocidad de secado, la difusividad
efectiva para humedad , la eficiencia energética y el consumo de energía
de la patata fueron investigados

5. INTRODUCCIÓN
Secado de alimentos es un método tradicional de conservación de
alimentos, que también se utiliza para la producción de alimentos
especiales e ingredientes para alimentos.
Diferentes métodos de secado:
• Secado por aire caliente
• Secado al vacío
• Secado al sol
• Secado por congelación

6. En general, la eficiencia energética en el secado está estrechamente
relacionada con el tiempo de secado. En comparación con el secado con
aire caliente, las técnicas híbridas de secado de microondas pueden
reducir en gran medida el tiempo de secado de materiales biológicos sin
degradación de la calidad.
Microondas son ondas electromagnéticas dentro de la gama de
frecuencias de radio de 300 MHz a 300 GHz. La energía electromagnética
en 915 y 2450 MHz puede ser absorbida por los materiales que contiene
agua y se convierte en calor.

7. Difusividad efectiva para la humedad describe todos los mecanismos
posibles de movimiento de la humedad dentro de los alimentos, como: la
difusión de líquido, la difusión del vapor, la difusión superficial, flujo
capilar y el flujo hidrodinámico.
Es necesario para el diseño y el modelado de procesos de transferencia de
masa tales como la deshidratación, adsorción y desorción de la humedad
durante el almacenamiento.

8. El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de la potencia de
salida de microondas sobre la cinética de secado de las muestras de
patata, para determinar la potencia óptima de secado con respecto al
consumo de energía, para calcular la eficiencia energética,
difusividad efectiva para la humedad y también derivar una
relación entre el contenido de humedad y la difusividad efectiva para
la humedad.

9. MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales utilizados:
• Papa del mercado local
• Agua corriente
• Cuchillo de acero inoxidable
• metabisulfito de sodio (0,1% w / w)
• horno de microondas doméstico (m945, Samsung Electronics Ins) con
una potencia de 1.000 W a 2450 MHz
• Balanza digital
• Cuarto frio (almacén)

10. Realización del experimento:
1. Muestras de papa se adquirieron de mercado de verduras local en
Teherán, Irán.
2. Las muestras fueron almacenadas a 4 ± 0,5 ° C antes de que se
utilizaran en los experimentos.
3. Las patatas se lavaron con agua corriente para eliminar las impurezas
adheridas, y se cortan en rectangular (S2) y cilíndrica (S1) forma
con dimensiones de 1 × 1 × 0,5 mm, 5 x 0.5 mm, respectivamente,
utilizando un cuchillo de acero inoxidable afilado.

11. 4. Inmediatamente después del corte, las patatas se sumergieron en
una solución de metabisulfito de sodio (0,1% w / w) durante 15
min para evitar el oscurecimiento durante el secado .
5. Las patatas cortadas se drenaron en una bandeja de malla y se
mantuvieron en una habitación fría a 4 ° C durante 24 h para
equilibrar el contenido de humedad. El contenido de humedad
inicial promedio de las muestras se encontró que 72 ± 1% en base
húmeda.

12. 6. Un horno de microondas doméstico (se utilizó para los
experimentos de secado). El horno tiene un ventilador para el
flujo de aire en la cámara de secado y enfriamiento del
magnetrón.
7. Los experimentos se realizaron con tres potencias de
microondas de 200, 300 y 400 W.
8. La pérdida de humedad en las muestras se registraron a
intervalos de 30s durante el proceso de secado.

13. 9. Para medir el peso de la muestra durante la experimentación,
la bandeja con la muestra fue sacada de la cámara de secado,
se pesó en la balanza digital y fue colocada de nuevo en la
cámara.
10. El secado se lleva a cabo hasta que el contenido final de
humedad lograra alcanzar un nivel de menos de 5% (w b).
11. Todas las mediciones se llevaron a cabo por triplicado.

14. La relación de humedad de las muestras de patata durante los
experimentos de secado se calculó utilizando la siguiente
ecuación:
La velocidad de secado de las muestras se calcula usando:

15. Ecuación semi-empírica (3), se utilizó para describir cinética de
secado capa de muestras:
Se calcularon prueba estadística utilizando el coeficiente de
determinación (R2), la reducción (χ2) y la raíz del error cuadrado
medio (RMSE) para evaluar el de ajuste de cada modelo. χ2
reducida y RMSE se calcularon mediante:

16. Se utilizó segunda ecuación de difusión de Fick para calcular la
difusividad efectiva, teniendo en cuenta una difusividad de
humedad constante, la geometría de lámina infinita y la
distribución uniforme de humedad inicial:

17. Eq. (7) se evalúa numéricamente para número de Fourier, F0 =
Deff × t / 4L2, para la difusión y puede ser reescrita como la
ecuación. (8) se puede reescribir como:
Por tanto,
La difusividad efectiva de humedad se calculó utilizando la
ecuación. (10) como:

18. La difusividad efectiva promedio se calculó también típicamente
mediante el uso de la pendiente de la ecuación. (11). Se obtuvo
una línea recta con una pendiente de K cuando ln(MR) se
representó frente al tiempo:

19. El consumo de energía de microondas se podría calcular de la
siguiente manera:
El consumo de energía específica se calcula usando la Ec. (16)
La eficiencia de secado por microondas:

20. Resultados y Discusión
Figura 1. Variación de la relación de la humedad con el tiempo de
secado de las muestras de papa en diferentes potencias y formas

21. Se encontró que el contenido de humedad se ve afectado por el
poder ,la forma y el tiempo de secado de las muestras de patata, el
tiempo se redujo significativamente de 5,5 a 2.75 min, del 7 al
4.75 min, y 9.5 a 6.25 min para 400, 300 y 200 W, como se la
muestra forma de patata cambió de S2 a S1.
A partir de la forma que la patata y aumentando la potencia dio
lugar a tiempos de secado más cortos de hasta 56% y 42% para las
formas de S1 y S2, respectivamente.

22. Figura 2. Variación de la velocidad de secado con el tiempo
para las muestras de papa en diferentes potencias y formas.

23. Tabla 1. Resultados del análisis estadístico en el modelado
(modelo de página) de contenido de humedad y tiempo de secado
de muestras de papa.

24. Figura 3. Valores experimentales y predichos de la relación de
humedad en diferentes formas y poderes de microondas para el
modelo.

25. Figura 4. La variación en la difusividad efectiva de humedad con
el contenido de humedad en los diferentes poderes de microondas.

26. Una relación de orden polinomial tercer grado se encontró para
correlacionar la difusividad efectiva con la humedad contenido de
humedad correspondiente de las muestras de patata y está dada
por la ecuación. (22):

27. Tabla 2. Coeficientes de regresión de difusividad efectiva de
humedad para diferentes potencias de microondas y formas de las
muestras

28. Figura 5. Variación de ln (MR) y el tiempo de secado de dos
muestras de papa seca a diferentes potencias de microondas.

29. • Se presentaron los efectos de las muestras de potencia y forma de
microondas en proceso de secado de la patata.
• El secado de las muestras de papa se produjo en el período de tasa
decreciente.
• Los datos experimentales de la pérdida de humedad se ajustaron a
modelo de secado.
• Una correlación de tercer orden polinomial se encontró correlacionar
la difusividad efectiva la humedad (Deff) con contenido de humedad.
• La difusividad efectiva de humedad aumentó con la disminución en el
contenido de humedad de las muestras de patata.
CONCLUSIÓN

30. Tabla 3. Los valores de difusividad efectiva obtenido para las
muestras en diferentes potencias y en dos formas.

31. Figura 8. Variación de la eficiencia de secado con el tiempo para
las muestras de papa en diferentes potencias y formas.

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thin-layer drying of potato slices in length of continuous band
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37. GRACIAS POR SU ATENCIÓN
