Deshdratador mixto para el secado de especies medicinales y aromáticas

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DISEÑO DE DESHIDRATADOR MIXTO PARA EL SECADO DE ESPECIES MEDICINALES Y AROMÁTICAS MORENO GAVILÁN, C. 1 ; GAVILÁN JIMÉNEZ, M. 1 ; VARGAS, F. 1 ; DUARTE, A. 1 1 Facultad de Ciencias Agrarias (FCA), Universidad Nacional de Asunción, San Lorenzo- Paraguay. [email protected] Introducción La deshidratación de los alimentos es uno de los métodos más antiguos utilizados en la conservación de los productos perecederos (Brennan, 2006). Los alimentos pueden ser alterados con gran rapidez gracias a la acción de los microorganismos, mientras que las reacciones químicas y enzimáticas siguen un curso más lento, pero en ambos casos el principal factor que determina el grado de alteración, es el contenido de agua disponible y está expresado por el concepto de actividad del agua (a w ), el cual puede definirse como la proporción entre la presión de vapor del agua del sistema alimenticio (PV) y la presión de vapor del agua pura a la misma presión y temperatura (PVw); es decir, a w = PV/PVw. Un producto deshidratado es el que no contiene más de 2,5% de agua (base seca), mientras que el alimento seco es todo producto alimenticio que ha sido expuesto a un proceso de eliminación del agua y que contiene más de 2,5% de agua (Singh y Heldman, 2009). Los deshidratadores industriales generalmente utilizan temperaturas superiores (90º a 100º) La industria agroalimentaria utiliza la deshidratación como método de conservación en un gran número de productos, de origen vegetal y animal. El aspecto natural en el alimento, que da el secado hace que se utilice para fabricar productos de alto valor añadido, tales como frutas y granos para cereales de desayuno y snack, especias y frutos secos. Además de la conservación, el secado, que convierte el alimento crudo en sólido y seco, se utiliza para reducir el coste o dificultad en el embalaje, manejo, almacenamiento y transporte, pues el secado reduce el peso y a veces el volumen. Durante siglos los alimentos han sido secados por exposición directa del sol. La energía solar es una fuente de bajo costo, utilizada en el secado artesanal de los alimentos, la cual es capturada por medio de un colector solar que calienta el aire y este por convección circula por el espacio interior del deshidratador provocando la perdida de agua en los productos. Por otra parte la utilización de biogás (producto de la fermentación anaeróbica de bacterias metano-génicas) como fuente de energía alternativa es una opción viable y de bajo costo para su utilización en la deshidratación de los alimentos. Resultados El desarrollo de esta propuesta tecnológica, parte de un modelo de deshidratador al que se le realizaron modificaciones y ajustes, para obtener un prototipo acorde a las necesidades de los productores. El secador es del tipo armario, su sistema de conducción de calor es complejo y Cuadro 1. Deshidratación de alimentos. Ventajas Razones Estabilidad Microbiológica y fisicoquímica. Durante el almacenamiento a temperatura ambiente. Reducción Del peso. Del volumen. De costos de transporte. 1. Conservar los alimentos durante muchos meses. 2. Asegurar la calidad de la alimentación. 3. Aprovechar la energía de forma eficiente. 4. Generar fuentes de trabajo. Fuente: Modificado de Almada et al. (2013)

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Prototipo de deshidratador mixto (funciona con energía solar y biogás) desarrollado por la Facultad de Ciencias Agrarias en marco del proyecto "Fomento a la producción de plantas medicinales" co-financiado por la Unión Europea

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DISEÑO DE DESHIDRATADOR MIXTO PARA EL SECADO DE

ESPECIES MEDICINALES Y AROMÁTICAS

MORENO GAVILÁN, C.1; GAVILÁN JIMÉNEZ, M.

1; VARGAS, F.

1; DUARTE, A.

1

1Facultad de Ciencias Agrarias (FCA), Universidad Nacional de Asunción, San Lorenzo-

Paraguay.

[email protected]

Introducción

La deshidratación de los alimentos es uno de los métodos más antiguos utilizados en la

conservación de los productos perecederos (Brennan, 2006). Los alimentos pueden ser

alterados con gran rapidez gracias a la acción de los microorganismos, mientras que las

reacciones químicas y enzimáticas siguen un curso más lento, pero en ambos casos el

principal factor que determina el grado de alteración, es el contenido de agua disponible y está

expresado por el concepto de actividad del agua (aw), el cual puede definirse como la

proporción entre la presión de vapor del agua del sistema alimenticio (PV) y la presión de

vapor del agua pura a la misma presión

y temperatura (PVw); es decir, aw =

PV/PVw. Un producto deshidratado es

el que no contiene más de 2,5% de

agua (base seca), mientras que el

alimento seco es todo producto

alimenticio que ha sido expuesto a un

proceso de eliminación del agua y que

contiene más de 2,5% de agua (Singh y

Heldman, 2009). Los deshidratadores

industriales generalmente utilizan

temperaturas superiores (90º a 100º) La

industria agroalimentaria utiliza la

deshidratación como método de

conservación en un gran número de

productos, de origen vegetal y animal.

El aspecto natural en el alimento, que

da el secado hace que se utilice para

fabricar productos de alto valor

añadido, tales como frutas y granos para cereales de desayuno y snack, especias y frutos

secos. Además de la conservación, el secado, que convierte el alimento crudo en sólido y

seco, se utiliza para reducir el coste o dificultad en el embalaje, manejo, almacenamiento y

transporte, pues el secado reduce el peso y a veces el volumen. Durante siglos los alimentos

han sido secados por exposición directa del sol. La energía solar es una fuente de bajo costo,

utilizada en el secado artesanal de los alimentos, la cual es capturada por medio de un colector

solar que calienta el aire y este por convección circula por el espacio interior del deshidratador

provocando la perdida de agua en los productos. Por otra parte la utilización de biogás

(producto de la fermentación anaeróbica de bacterias metano-génicas) como fuente de energía

alternativa es una opción viable y de bajo costo para su utilización en la deshidratación de los

alimentos.

Resultados

El desarrollo de esta propuesta tecnológica, parte de un modelo de deshidratador al que se le

realizaron modificaciones y ajustes, para obtener un prototipo acorde a las necesidades de los

productores. El secador es del tipo armario, su sistema de conducción de calor es complejo y

Cuadro 1. Deshidratación de alimentos.

Ventajas Razones

Estabilidad

Microbiológica

y fisicoquímica.

Durante el

almacenamiento a

temperatura ambiente.

Reducción

Del peso.

Del volumen.

De costos de transporte.

1. Conservar los alimentos

durante muchos meses.

2. Asegurar la calidad de la

alimentación.

3. Aprovechar la energía de

forma eficiente.

4. Generar fuentes de trabajo.

Fuente: Modificado de Almada et al. (2013)

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sirve para secar todo tipo de productos alimenticios, en especial aquellos que necesitan

mantener su calidad organoléptica y proteger sus propiedades naturales. Consiste

estructuralmente en una cámara construida con acero inoxidable y un colector solar inclinado,

también del mismo material, unidos entre sí en la parte inferior de la cámara. Dentro de ésta

se encuentran superpuestas varias bandejas de secado removibles con base de tejido, las que

están protegidas por dos puertas colocadas en la pared lateral de la cámara. El colector está

cubierto con vidrio y tiene en su interior una chapa de color negro (oscuro), en donde el aire

penetra por la parte inferior, protegida a su vez, por una malla metálica, que se calienta

gradualmente para pasar por convección a la cámara, a través de las bandejas. Cuenta también

con un extractor eléctrico de aire en la parte superior de la cámara, para garantizar la buena

ventilación del aparato. La modificación introducida al deshidratador solar, para convertirlo

en mixto, fue la instalación y adecuación al sistema de un quemador para biogás en la bandeja

del colector, la que fue preparada con dos compartimientos diferenciados para captar el calor

generado por los dos tipos de fuente de energía (solar y biogás), y de un extractor eólico, para

facilitar el movimiento interno del aire. La ventaja del sistema mixto radica en la posibilidad

de controlar la temperatura, tiempo de secado y la calidad del producto (propiedades

organolépticas: color, olor, consistencia), que son factores claves dentro de los procesos de

secado.

Ficha Técnica de deshidratador mixto

Figura 1. Deshidratador mixto

Bibliografía

-Almada, M.; Cáceres, M.; Machain-Singer, M.; Pulfer, J. 2005. Guia de uso de secadores

solares para frutas, legumbres, hortalizas, plantas medicinales y carnes. Disponible en

http://unesdoc.unesco.org/images/0015/001562/156206s.pdf. Consultado 20 de agosto 2013.

-Brennan, J. 2006. Manual del procesado de los alimentos. Acribia, S.A. Zaragoza: ES. 581 p.

Capacidad del

deshidratador

6 Bandejas: 98 cm x 119 cm x 2 cm

Volumen 1,08 m3

Peso (aprox.) 30 Kg.

Características Termostato con indicador de temperatura de

hasta 250ºC, manómetro con indicador de

presión de 0 a 600 bar, extractor eólico de 45

cm de diámetro y sistema de secado mixto

(solar-biogás) por convección

Dimensiones Largor total: 2,40 m, Ancho total: 1 m,

Altura total: 1,5 m.

Secadero: L 1,20 m, A 1 m, H 1,5 m.

Colector: L 1,20 m, A 1 m, H 0,30 m.

Superficie

Total

disponible para

secado

7 m2

Compatible

para diferentes

tipos de

alimentos

Frutas, verduras, pescados y carnes vacuna y

otras, hierbas, flores y semillas.

Energía Térmica: solar y a combustión (biogás).

Color Negro/plateado

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-Singh, P.; Heldman, D.R. 2009. Introducción a la ingeniería de los alimentos. 2ª Ed. .

Acribia, S.A. Zaragoza: ES. 551 p.