estudio del secado convectivo de hojas de stevia rebaudiana

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Transcript of estudio del secado convectivo de hojas de stevia rebaudiana

  • Universidad de Chile

    Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacuticas

    Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnologa Qumica

    _______________________________________________________________________

    ESTUDIO DEL SECADO CONVECTIVO DE HOJAS DE STEVIA

    REBAUDIANA Y FACTIBILIDAD TCNICO-ECONMICA DE UNA PLANTA

    ELABORADORA DE EDULCORANTE A BASE DE STEVIA

    __________________________________________________________________

    Memoria para optar al ttulo de Ingeniero en Alimentos

    Santiago, Chile

    2011

    PATROCINANTE:

    Profesor Eduardo Castro M.

    Ingeniero Civil Qumico.

    Magister en Ciencias de los Alimentos.

    Dpto. Ciencia de los Alimentos y Tecnologa

    Qumica.

    DIRECTORES:

    Profesor Eduardo Castro M.

    Ingeniero Civil Qumico.

    Magister en Ciencias de los Alimentos.

    Dpto. Ciencia de los Alimentos y Tecnologa

    Qumica.

    Profesor Luis Puente D.

    Ingeniero en Alimentos.

    Doctor en Tecnologa de Alimentos.

    Dpto. Ciencia de los Alimentos y Tecnologa

    Qumica.

    Denisse Margaret Jeria Heitmann.

    Alberto Andrs Pozo Cofr.

  • ii

    DEDICATORIA

    Dedico esta memoria a las dos personas que me dieron la vida, que me ensearon lo importante

    que es la responsabilidad, el ser cada da mejor y que no importa cuntas veces caigas sino cuntas

    veces te levantas y sigues adelante. Me entregaron valores y herramientas esenciales para vivir y por

    sobre todas las cosas me dieron AMOR, elemento fundamental para mi crecimiento.

    A mis padres, a quienes admiro y agradezco todo lo que hoy soy.

    LOS AMO

    SU HIJA DENISSE

    Dedico esta memoria a mi familia, especialmente a mi madre Teresa y mi padre Carlos. Los que

    siempre han estado orgullosos de sus hijos.

    Les dedico esta memoria, y ms que eso, m ttulo como muestra de que lo cosechado por ustedes

    durante estos aos de sacrificio, ha rendido frutos y los seguir dando.

    Con amor.

    Alberto Andrs Pozo Cofr.

  • iii

    AGRADECIMIENTOS

    A Dios, le agradezco el cuidarme y acompaarme dndome energa, sabidura y todo su

    amor para enfrentar la vida cada da.

    A mi familia: A mis padres, Ilse y Hctor, gracias por su paciencia, su amor y su apoyo. A

    mis hermanos, Nicole, Hctor y Marianne gracias por mantener la niez en m y por sus

    distracciones que muchas veces me hicieron olvidar el stress. A mi ta Ximena, gracias por

    brindarme su cario, su apoyo y sus consejos en muchos momentos. A mi abuela y mi to

    Gustavo, gracias por su cario y por acompaarme en todos los momentos importantes. A la

    seora Mara, gracias por su gran cario y preocupacin. A la familia Miranda Soto por su

    cario, su gran alegra y estar siempre en los momentos importantes.

    A la familia Pozo-Cofr, gracias por recibirme en su vida, por acogerme en su casa tantas

    tardes de estudio y por entregarme su cario.

    A mis profesores, les agradezco los conocimientos entregados y el haber participado de mi

    formacin profesional y en algunos casos tambin personal, especial agradecimiento a la

    profesora Isabel Fuentes, por el apoyo y cario entregado.

    A mis amigas, que conoc durante los aos de estudio de Ingeniera en Alimentos, gracias

    por su apoyo, energa y cario entregado durante toda la carrera, las largas clases y las noches

    de estudio y por entender tantas veces mis nieras y a veces participar de ellas.

    A Natalia, gracias por su amistad, por recibirme tantas veces en su casa y en sus

    vacaciones como una ms de su familia y por transmitirme su energa de vivir.

    A Paulina, gracias por su amistad, por sus consejos, por el cario entregado por ella y por

    su familia y por ensearme que hay cosas importantes por las cuales llorar y que la vida es una

    sola y se debe vivir al 100%.

    A Alberto, gracias por su amistad, su apoyo, su paciencia y por siempre tener una palabra

    de calma en los momentos difciles. Gracias por compartir tu vida conmigo y por tu amor.

    GRACIAS A TODOS

    DENISSE

  • iv

    AGRADECIMIENTOS

    Agradezco a la vida por darme tantas oportunidades y cosas bellas.

    Por darme la oportunidad de pertenecer a una familia humilde, en donde humilde no es

    sinnimo de pobreza sino de grandeza.

    Por darme un padre y una madre a los cuales agradezco su entrega y sacrificio, que con su

    trabajo me demostraron que siempre es posible conseguir lo que uno anhela, y que los

    recuerdos ms bellos y duraderos no se logran con dinero.

    Por darme dos hermanos que han servido de modelo para mi crecimiento como persona.

    Por entregarme amigos y amigas irremplazables, de los cuales aprend innumerables

    lecciones que no encontr en los libros.

    Los amigos del pasaje, esos que siempre han estado a unos pasos cuando los necesito,

    con los cuales aprendimos que la vida no es fcil, pero que con el apoyo de los que te aman

    todo puede ser mejor. A ellos les digo, est donde est siempre ser uno de ustedes y nunca

    los olvidar!

    Gracias por los amigos del colegio, a esta altura hermanos, con los cuales logr superar

    una de las etapas ms bellas y complicadas para m.

    Gracias por los amigos de la universidad, gracias por recibirme como uno ms, agradezco

    a aquellos que olvidaron lo que era dormir para entregar un trabajo o para festejar.

    Gracias a las personas que han credo en mis capacidades con respecto a lo laboral,

    especialmente a los que comparten diariamente en Alfa Laval, gracias por hacer de esta

    empresa un mejor lugar donde trabajar, gracias por sus constantes preocupaciones, por los

    conocimientos entregados y por el apoyo dado de forma desinteresada.

    Gracias a los profesores y tcnicos de la universidad, por ensearme que la teora no sirve

    sin la prctica.

  • v

    Gracias Paulina por tu espontaneidad, por mostrarme que el mundo puede ser mucho ms

    alegre cada da.

    Gracias Natita por ensearme que la vida es sumamente simple y que las preocupaciones

    son solo trabas para el crecimiento.

    Gracias Denisse por ser la persona que siempre ha credo en m, gracias por tu apoyo,

    gracias por todos los buenos momentos que seguiremos viviendo, gracias por tu amor, gracias

    por recordarme que es bueno ser un nio a veces.

    Gracias a la familia Jeria-Heitmann, por acogerme en su alero sin exigir nada a cambio,

    gracias por compartir conmigo la familia que han formado, gracias por compartir su felicidad.

    Gonzalo gracias por motivarme a conocer las bellezas de nuestro pas, por ser el amigo

    que siempre ha estado en los momentos de apuro y con el que comprend que nunca hay que

    apresurar las cosas, simplemente las cosas ocurren cuando tienen que ocurrir. Al final siempre

    habr alguien que te recoja.

    Y gracias a la vida por ensearme que nunca debemos quejarnos de la vida que nos toc

    vivir, ya que al fin de cuentas nosotros decidimos como vivirla.

    GRACIAS A TODOS

    ALBERTO

  • vi

    AGRADECIMIENTOS EN CONJUNTO

    Al profesor Eduardo Castro Montero, patrocinante y director de la memoria, gracias por su

    gran sabidura, conocimiento y apoyo desinteresado. Gracias por poner piedras en nuestro

    camino que ms que dificultades, nos sirvieron para ver la vida siempre desde un punto ms

    alto

    Al profesor Luis Puente Daz, director de la memoria, gracias por acercarnos e interesarnos

    en la Stevia, por su conocimiento y por su ayuda con la memoria.

    A Don Carlos, tcnico del laboratorio, gracias por su gran ayuda y apoyo durante los

    ltimos aos de estudio. Gracias por su tiempo, paciencia y por siempre tener una palabra de

    aliento.

    A Claudio Rojas, gerente de Manto Verde, gracias por acercarnos a la idea de

    industrializacin de la Stevia, por entregarnos conocimientos de sta y por su apoyo con la

    materia prima.

    A Claudio Maes, gracias por facilitarnos las plantas de Stevia, con las cuales esta

    memoria no se podra haber realizado.

    A Csar Vargas, amigo de la familia, gracias por su gran ayuda, expertiz y apoyo en temas

    de la memoria. Adems por alentarnos siempre a ser mejores.

    A Eric Echegaray y Roberto Lemus, gracias por su desinteresada ayuda con temas de la

    memoria.

  • vii

    RESUMEN

    El objetivo de esta memoria fue determinar las caractersticas del secado

    convectivo de las hojas de Stevia rebaudiana y estudiar la factibilidad tcnico-

    econmica de una planta productora de edulcorante en polvo en base a las hojas de

    Stevia, las cuales poseen steviolglicsidos que son compuestos dulces (300 veces

    ms que el azcar), no calricos ni dainos para el ser humano.

    Se determinaron isotermas de sorcin y se ajustaron a modelos matemticos. El

    modelo que mejor se ajust a la isoterma a 25C de la hoja fresca fue BET con un r2

    de 0,9591, mientras que GAB fue el modelo que mejor se ajust a las isotermas a

    30C y 40C de la hoja fresca con un r2 de 0,9816 y de 0,9659, respectivamente, y

    para la isoterma a 25C de la hoja seca con un r2 de 0,9899.

    Se realiz el secado convectivo de las hojas de Stevia hasta una humedad de

    10%, mediante aire por conveccin forzada. El secado a 70C tuvo una duracin de 85

    minutos, a 60C fueron 95 minutos y a 50C fueron 150 minutos.

    El modelo exponencial fue el que mej