Deshidratador híbrido para productos agrícolas: construcción, evaluación y modelación matemática del proceso

Abstract

El uso de fuentes alternas de energía para deshidratar alimentos es una opción viable para procesar dichos productos. Sin embargo, estas tecnologías dependen de la climatología del lugar y las características constructivas del equipo, por lo cual se requiere desarrollar dispositivos para controlar el proceso. En la primera etapa de la investigación se construyó y evaluó un deshidratador híbrido portátil, solar-eléctrico, para productos agrícolas, que aprovecha la radiación solar y la convección natural mediante un sistema de calentamiento indirecto del aire, que combina y recircula el calor generado por la radiación y por una calefacción eléctrica. El ingreso del aire es generado por un sistema de ventilación hacia la cámara de deshidratado, donde un control automático estabiliza la temperatura al calentar o enfriar el sistema. Para evaluar el prototipo se deshidrataron hojas de lechuga manteniendo una temperatura constante. Los datos experimentales se utilizaron para estimar el tiempo de deshidratado del producto con base en la modelación matemática del proceso. Con este equipo las hojas se deshidrataron en menor tiempo respecto al método tradicional. Al controlar la temperatura se obtuvo un deshidratado uniforme, independientemente de las variaciones de radiación durante el experimento. El prototipo está dirigido a pequeños y medianos productores, su costo es accesible comparado con otros equipos que cuestan hasta el triple del valor estimado. En el siguiente trabajo se estudió la cinética de deshidratado en hojas de Stevia para nueve condiciones de temperatura, determinando los valores de difusividad efectiva, el factor de Arrhenius y la energía de activación para efectuar el deshidratado. Para estimar el comportamiento del proceso los datos se ajustaron a 8 modelos de deshidratado, donde el modelo Midilli presentó el mejor ajuste estadístico. Finalmente, se obtuvieron los valores de entropía, entalpia y energía libre de Gibbs para deshidratar el producto.