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Modelamiento de la cinética de secado de lúcuma (Pouteria lucuma)

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Academic year: 2020

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(1)BI. BL. IO. TE. CA. DE. PO. SG. RA DO. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. i Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RA DO. JURADO EVALUADOR. _________________________________ Dr. JOSÉ MOSTACERO LEÓN. PO. SG. PRESIDENTE. __________________________________. DE. Dr. FREDDY ROGGER MEJÍA COICO. TE CA. SECRETARIO. ____________________________________. MIEMBRO. BI B. LI. O. Dr. RANULFO DONATO CÁRDENAS ALAYO. i Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DATOS DEL AUTOR. RA DO. NOMBRE Y APELLIDOS : Miguel Ángel Barrena Gurbillón : Ingeniero Químico. DIRECCIÓN. : Mz. X Lote 22 Urb. Monserrate - Trujillo. TELÉFONO. : 044-283837. E-MAIL. : mabg98@hotmail.com. BI B. LI. O. TE CA. DE. PO. SG. PROFESIÓN. ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DEDICATORIA. A. mi. esposa. Carla. María,. por. incentivarme y apoyarme para superarme. RA DO. académicamente, de manera que siga siendo ejemplo para nuestros hijos.. A mi hijos: Carlos Miguel, Mario Angel e. SG. Iván Alexander; en retribución por el tiempo que no les dediqué por estar. PO. entusiasmado en la realización del presente. DE. trabajo de investigación.. A mis padres: Arcadio y Teresa, por. TE CA. la formación en valores que me dieron, lo que me ayudó a alcanzar mis. BI B. LI. O. objetivos.. A mi primo Carlos Francisco Ramírez Kou (Q.P.D.D.G.), que ahora comparte con Dios la vida eterna; con la seguridad que también él hubiera alcanzado esta meta.. A toda mi familia, desde la raíz más profunda hasta el fruto más tierno.. MIGUEL ANGEL. iii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. AGRADECIMIENTO. A Dios Todopoderoso por iluminar mi mente y mi camino. Por permitirme estar junto a mi familia y terminar el presente trabajo de investigación, para alcanzar una preciada. RA DO. meta académica.. A la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas (UNTRM-A), mi actual centro de trabajo; por el apoyo económico y la infraestructura, material, equipos y reactivos para realizar la presente investigación; cuya presentación en su V. SG. Jornada de Investigación 2010 me permitió ganar el 1er. Puesto en la Facultad de. PO. Ingeniería.. Al Instituto de Investigación para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva (INDES-. DE. CES) de la UNTRM-A, por el apoyo logístico brindado para realizar la presente. TE CA. investigación.. A la Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo de Huaraz, por haber publicado el presente trabajo de investigación en su Revista “Aporte Santiaguino”. O. indizada en el Latindex.. LI. Al Biólogo Oscar Andrés Gamarra Torres Ms.C., Profesor Asociado de la UNTRM-A,. BI B. por su colaboración eficaz en la realización del presente trabajo de investigación.. A mi Asesor de Tesis, Dr. Ranulfo Donato Cárdenas Alayo, Profesor Principal de la Universidad Nacional de Trujillo, por sus valiosas sugerencias para realizar el presente trabajo de investigación y en la redacción del informe final.. MIGUEL ANGEL. iv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ÍNDICE GENERAL. i. DATOS DEL AUTOR. ii. DEDICATORIA. iii. AGRADECIMIENTO. iv. ÍNDICE GENERAL. v. RA DO. JURADO EVALUADOR. ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS. SG. RESUMEN. I. INTRODUCCIÓN II. MATERIAL Y MÉTODOS 2.1. Cinética de secado de lúcuma. PO. ABSTRACT. xii xvi xvii xviii 1 8 8 10 11. 3.1. Cinética de secado de lúcuma. 11. TE CA. III. RESULTADOS. DE. 2.2. Modelamiento de la cinética de secado de lúcuma. vii. 18. 3.2. Modelamiento de la cinética de secado de lúcuma IV. DISCUSIÓN. 20. V. PROPUESTA. 23 24. 5.2. Objetivos específicos. 25. 5.3. Programa de cultivo sustentable de lúcuma. 25. LI. O. 5.1. Objetivo general. 26. BI B. 5.4. Programa de energía renovable VI. CONCLUSIONES. 27. VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 28. ANEXO 1: Secuencia fotográfica para determinar el rendimiento de la pulpa. 31. de lúcuma (Pouteria lucuma) fresca. ANEXO 2: Distribución de las rodajas de lúcuma en las bandejas del secador.. 32. v Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ANEXO 3: Secador de bandejas con aire forzado.. 33. ANEXO 4: Determinación de azúcares reductores en pulpa de lúcuma fresca.. 34. ANEXO 5: Resultados de las corridas experimentales de secado de rodajas de. 36. RA DO. lúcuma realizadas con aire a 40 ºC y velocidades de 2,5, 3,0 y 3,5 m/s. ANEXO 6: Resultados de las corridas experimentales de secado de rodajas de. 48. lúcuma realizadas con aire a 50 ºC y velocidades de 2,5, 3,0 y 3,5 m/s. 60. SG. ANEXO 7: Resultados de las corridas experimentales de secado de rodajas de. ANEXO 8: Color de la lúcuma seca.. 72 73. BI B. LI. O. TE CA. DE. ANEXO 9: Harina de lúcuma. PO. lúcuma realizadas con aire a 60 ºC y velocidades de 2,5, 3,0 y 3,5 m/s. vi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE DE TABLAS Tabla 1. Datos experimentales del secado de rodajas de lúcuma, en secador de. 13. bandejas con flujo de aire a 50 ºC y velocidad de 3,5 m/s. SB = 733,0 g;. RA DO. S = 140,11 g. Tabla 2. Ecuaciones correspondientes a la parte recta y a la parte curva de cada. 19. una de las gráficas de secado obtenidas con los datos experimentales. SG. analizados con el software SPSS y sus parámetros cinéticos (Anexo 5, 6 y 7).. PO. Tabla 3. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma, en. 36. secador de bandejas con flujo de aire a 40 ºC y velocidad de 2,5 m/s.. DE. Tabla 4. Resumen del modelo de regresión lineal (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s). Tabla 5. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 37 37. TE CA. (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 38. Tabla 7. Resumen del modelo de regresión logarítmica (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 38. O. Tabla 6. Coeficientes de la ecuación lineal (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 39. LI. Tabla 8. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión logarítmica. BI B. (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. Tabla 9. Coeficientes de la ecuación logarítmica (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 39. Tabla 10. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 40. en secador de bandejas con flujo de aire a 40 ºC y velocidad de 3,0 m/s. Tabla 11. Resumen del modelo de regresión lineal (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 41. vii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 12. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 41. (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s). 42. Tabla 14. Resumen del modelo de regresión exponencial (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 42. RA DO. Tabla 13. Coeficientes de la ecuación lineal (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s).. Tabla 15. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión exponencial (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s).. SG. Tabla 16. Coeficientes de la ecuación exponencial (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. PO. Tabla 17. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 43. 43 44. en secador de bandejas con flujo de aire a 40 ºC y velocidad de 3,5 m/s.. DE. Tabla 18. Resumen del modelo de regresión lineal (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s). Tabla 19. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 45 45. TE CA. (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 46. Tabla 21. Resumen del modelo de regresión logarítmica (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 46. O. Tabla 20. Coeficientes de la ecuación lineal (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 47. LI. Tabla 22. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión logarítmica. BI B. (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s).. Tabla 23. Coeficientes de la ecuación logarítmica (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 47. Tabla 24. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 48. en secador de bandejas con flujo de aire a 50 ºC y velocidad de 2,5 m/s. Tabla 25. Resumen del modelo de regresión lineal (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 49. viii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 26. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 49. Tabla 27. Coeficientes de la ecuación lineal (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 50. Tabla 28. Resumen del modelo de regresión logarítmica (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 50. RA DO. (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 51. Tabla 29. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión logarítmica. SG. (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s).. PO. Tabla 30. Coeficientes de la ecuación logarítmica (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s). Tabla 31. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 51 52. DE. en secador de bandejas con flujo de aire a 50 ºC y velocidad de 3,0 m/s. 53. Tabla 33. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 53. TE CA. Tabla 32. Resumen del modelo de regresión lineal (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. O. Tabla 34. Coeficientes de la ecuación lineal (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. LI. Tabla 35. Resumen del modelo de regresión exponencial (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. BI B. Tabla 36. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión exponencial. 54 54 55. (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. Tabla 37. Coeficientes de la ecuación exponencial (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 55. Tabla 38. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 56. en secador de bandejas con flujo de aire a 50 ºC y velocidad de 3,5 m/s.. ix Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 39. Resumen del modelo de regresión lineal (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 57. Tabla 40. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 57. (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s).. RA DO. Tabla 41. Coeficientes de la ecuación lineal (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 57. Tabla 42. Resumen del modelo de regresión exponencial (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 58. Tabla 43. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión exponencial. 58. SG. (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s).. PO. Tabla 44. Coeficientes de la ecuación exponencial (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s). Tabla 45. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 59 60. DE. en secador de bandejas con flujo de aire a 60 ºC y velocidad de 2,5 m/s. 61. Tabla 47. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 61. TE CA. Tabla 46. Resumen del modelo de regresión lineal (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. O. Tabla 48. Coeficientes de la ecuación lineal (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. LI. Tabla 49. Resumen del modelo de regresión exponencial (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. BI B. Tabla 50. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión exponencial. 61 62 62. (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. Tabla 51. Coeficientes de la ecuación exponencial (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 63. Tabla 52. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 64. en secador de bandejas con flujo de aire a 60 ºC y velocidad de 3,0 m/s.. x Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 53. Resumen del modelo de regresión lineal (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 65. Tabla 54. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 65. (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. RA DO. Tabla 55. Coeficientes de la ecuación lineal (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 65. Tabla 56. Resumen del modelo de regresión exponencial (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 66. Tabla 57. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión exponencial. 66. SG. (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. PO. Tabla 58. Coeficientes de la ecuación exponencial (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s). Tabla 59. Datos experimentales de la operación de secado de rodajas de lúcuma,. 67 68. DE. en secador de bandejas con flujo de aire a 60 ºC y velocidad de 3,5 m/s. 69. Tabla 61. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión lineal. 69. TE CA. Tabla 60. Resumen del modelo de regresión lineal (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. O. Tabla 62. Coeficientes de la ecuación lineal (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. LI. Tabla 63. Resumen del modelo de regresión exponencial (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. BI B. Tabla 64. Análisis de varianza (ANOVA) del modelo de regresión exponencial. 69 70 70. (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. Tabla 65. Coeficientes de la ecuación exponencial (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. 71. xi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE DE FIGURAS Figura 1. Influencia de la velocidad del aire (W) sobre la operación de secado, a. 6. temperatura constante. W3>W2>W1. Fuente : Vernon, 2000.. RA DO. Figura 2. Plan experimental, a cada temperatura se evaluaron tres velocidades del aire de secado.. Figura 3. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s;. SG. W2 = 3,0 m/s; W3 = 3,5 m/s).. W2 = 3,0 m/s; W3 = 3,5 m/s). PO. Figura 4. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s;. 12. 14. 14. DE. Figura 5. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s;. 8. W2 = 3,0 m/s; W3 = 3,5 m/s). TE CA. Figura 6. Variación de la humedad con el tiempo en función de la humedad. 16. residual promedio (T1 = 40 ºC; W = 2,5; 3,0 y 3,5 m/s) 16. O. Figura 7. Variación de la humedad con el tiempo en función de la humedad. LI. residual promedio (T2 = 50 ºC; W = 2,5; 3,0 y 3,5 m/s). BI B. Figura 8. Variación de la humedad con el tiempo en función de la humedad. 17. residual promedio (T3 = 60 ºC; W = 2,5; 3,0 y 3,5 m/s). Figura 9. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 37. Figura 10. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 38. generada por el SPSS. (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. xii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Figura 11. Representación de los datos experimentales (0), de la curva logarítmica. 39. (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La curva logarítmica es la más representativa. (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s).. RA DO. Figura 12. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s). Figura 13. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 41 42. generada por el SPSS. (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 43. SG. Figura 14. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. PO. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La curva exponencial es la más representativa. (T1 = 40 ºC; W2 = 3,0 m/s). DE. Figura 15. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s). Figura 16. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 45 46. TE CA. generada por el SPSS. (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s). Figura 17. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 47. O. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS.. LI. La curva logarítmica es la más representativa. (T1 = 40 ºC; W3 = 3,5 m/s). 49. Figura 19. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 50. BI B. Figura 18. Humedad residual en función del tiempo (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s).. generada por el SPSS. (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s). Figura 20. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 51. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La. xiii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. curva logarítmica es la más representativa. (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s). Figura 21. Humedad residual en función del tiempo (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 53. Figura 22. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 54. RA DO. generada por el SPSS. (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s). Figura 23. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 55. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS.. SG. La curva exponencial es la más representativa. (T2 = 50 ºC; W2 = 3,0 m/s).. PO. Figura 24. Humedad residual en función del tiempo (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s). Figura 25. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 56 58. DE. generada por el SPSS. (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s). Figura 26. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 59. TE CA. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La curva exponencial es la más representativa. (T2 = 50 ºC; W3 = 3,5 m/s).. O. Figura 27. Humedad residual en función del tiempo (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. 62. LI. Figura 28. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 61. BI B. generada por el SPSS. (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s).. Figura 29. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 63. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La curva exponencial es la más representativa. (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s). Figura 30. Humedad residual en función del tiempo (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 64. xiv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Figura 31. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 66. generada por el SPSS. (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s). Figura 32. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 67. RA DO. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La curva exponencial es la más representativa. (T3 = 60 ºC; W2 = 3,0 m/s).. 68. Figura 34. Representación de los datos experimentales (0) y de la línea recta (-). 70. SG. Figura 33. Humedad residual en función del tiempo (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. PO. generada por el SPSS. (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. Figura 35. Representación de los datos experimentales (0), de la curva. 71. DE. logarítmica (-) y de la curva exponencial (-.) generada por el SPSS. La curva. BI B. LI. O. TE CA. exponencial es la más representativa. (T3 = 60 ºC; W3 = 3,5 m/s).. xv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE DE FOTOGRAFÍAS 31. Fotografía 2. Peso de la cáscara de la lúcuma fresca.. 31. Fotografía 3. Peso de las pepas de la lúcuma.. 31. RA DO. Fotografía 1. Peso de la lúcuma madura.. 31. Fotografía 5. Bandejas de malla metálica en la cámara del secador.. 32. Fotografía 6. Distribución de rodajas de lúcuma en las bandejas.. 32. SG. Fotografía 4. Analizador automático de humedad ADAM AMB50.. PO. Fotografía 7. Secador de bandejas del Laboratorio de Ingeniería de la UNTRM-A.. 33 33. Fotografía 9. Medición del peso cada 5 minutos.. 33. DE. Fotografía 8. Verificación de la velocidad y temperatura del aire de secado.. 72. Fotografía 11. Rodajas de lúcuma secada con aire a 50°C y 3,5 m/s.. 72. Fotografía 12. Molienda de la pulpa de lúcuma seca y carga de la zaranda. 73. TE CA. Fotografía 10. Rodajas de lúcuma secadas a 40 y 60 °C.. O. sobre malla 100.. 73. LI. Fotografía 13. Zaranda Zonytest.. 74. Fotografía 15. Harina de lúcuma de diferente granulometría.. 74. BI B. Fotografía 14. Harina de lúcuma malla 100 y sobre malla 100.. xvi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESUMEN Pouteria lucuma “lúcuma”, es una fruta comercializada en fresco y seca como insumo de repostería y de la industria alimentaria. Este trabajo determinó los parámetros necesarios para diseñar un secador de bandejas con flujo de aire caliente, para la. RA DO. producción de harina de lúcuma; empleándose para ello lúcuma fresca en su madurez fisiológica y con buen estado sanitario. La pulpa fue cortada en rodajas de 0,3 cm de espesor y colocadas en un secador de bandejas con aire caliente de laboratorio. Se. SG. ensayaron tres temperaturas para el aire de secado (40 ºC, 50 ºC y 60 ºC) y tres velocidades del aire: 2,5; 3,0 y 3,5 m/s. Tomándose como tiempo mínimo de secado 120. PO. minutos. Los resultados experimentales indican que la mayor similitud de color de la pulpa seca con la pulpa fresca de lúcuma y por ende de la harina obtenida, se consiguen. DE. trabajando con aire de secado a una temperatura de 50 ºC y velocidad de 3,5 m/s; con estas condiciones del aire el tiempo crítico de secado fue de 40 minutos, la humedad. TE CA. crítica de 0,48 g agua/g lúcuma seca, la humedad de equilibrio de 0,04 g agua/g lúcuma seca y la velocidad de secado fue de 0,020 g agua/g lúcuma seca.minuto; se emplea 85 minutos para reducir la humedad de la lúcuma hasta 10 % en base húmeda. Los. O. resultados experimentales se procesaron con SPSS 15.0, para obtener la ecuación. LI. representativa de la parte recta y de la curva de la gráfica de humedad residual vs. BI B. tiempo, las que vienen a ser el modelo matemático correspondiente. A velocidad del aire mayor o igual a 3,0 m/s y a cualquiera de las temperaturas del aire empleadas, la curva de velocidad de secado decreciente se representa mejor por una ecuación exponencial.. Palabras clave: cinética, harina, lúcuma. xvii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ABSTRACT. MODELING OF DRYING KINETICS OF EGGFRUIT (Pouteria lucuma). Pouteria lucuma "eggfruit”, is a fruit sold fresh and dry as an input to confectionery and. RA DO. food industry. This study determined the parameters necessary to design a tray dryer with hot air for production eggfruit flour, being used for this fresh eggfruit physiological maturity and with good sanitary conditions. The pulp was cut into slices 0,3 cm thick and placed in a laboratory tray dryer with hot air. Three temperatures were. SG. tested for air drying (40 ºC, 50 ºC and 60 ºC) and three air speeds: 2,5, 3,0 and 3,5 m/s.. PO. Taking as a minimum drying time 120 minutes. The experimental results indicate that the greater similarity of color of dry pulp with fresh eggfruit pulp and flour thus. DE. obtained, are achieved by working with drying air at a temperature of 50 °C and velocity of 3,5 m/s, with these conditions critical time drying was 40 minutes, the. TE CA. critical moisture content of 0,48 g water/g dry eggfruit, the equilibrium moisture content of 0,04 g water/g dry eggfruit and drying rate was of 0,020 g water/g dry eggfruit.minute, is used 85 minutes to reduce moisture of eggfruit to 10% wet basis. The experimental results were processed with SPSS 15.0, to obtain the equation representing. O. the straight and curve of the graph of residual moisture vs. time that come to be the. LI. corresponding mathematical model. A air speed greater than or equal to 3,0 m/s and any. BI B. of the air temperatures used, the curve of decreasing drying rate is best represented by an exponential equation.. Keywords: kinetic, flour, eggfruit.. xviii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. I. INTRODUCCIÓN. Han estudiado y modelado el secado por aire caliente de papaya chilena (Vasconcellea pubescens) a diferentes temperaturas (40, 50, 60, 70 y 80 ºC) con velocidad de aire de 2,0 ± 0,2 m/s. Durante las experiencias observaron los periodos de. RA DO. inducción, velocidad constante y decreciente (Vega y Lemus, 2006).. Para encontrar un modelo para predecir el tiempo de secado de pulpa de mango (Mangifera indica) con diferentes condiciones de temperatura, construyeron un secador. SG. de laboratorio en el que realizaron pruebas de secado a temperaturas de 55, 60 y 65 ºC,. PO. con una velocidad del aire constante de 2,0 m/s (Ocampo, 2006).. En la búsqueda bibliográfica realizada no se ha encontrado trabajos para. DE. determinar la cinética de secado de lúcuma, ni información sobre las técnicas de secado de esta fruta. Solo existen referencias que se comercializa la lúcuma como fruta fresca y. TE CA. como harina, con gran potencial para exportación.. La lúcuma es un frutal oriundo de Sudamérica, se produce en Colombia, Ecuador, norte de Chile y Perú; que es el principal productor a nivel mundial con una. O. participación de 88 %. La mayor producción a nivel nacional está en: Lima que. LI. concentra el 68 % de la producción y en menor escala Piura, Cajamarca, La Libertad,. BI B. Ica y Ayacucho (MINAG-OIA, 2003 y Villanueva, 2002).. La nomenclatura científica de la lúcuma (Villanueva, 2002 y Tropicos.org,. 2008) es la siguiente: Nombre científico: Pouteria lucuma (Ruiz & Pav.) O. Kze., confirmado por el especialista mundial en sapotáceas neotropicales Dr. T.D. Pennington, del Royal Botanical Garden Kew, Inglaterra.. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. En la actualidad su exótico sabor es demandado por la más refinada gastronomía internacional. Es por ello que la lúcuma ha mostrado durante el año 2005, un notable crecimiento en sus exportaciones alcanzando los US$ 146 621, lo cual ha representado para su sector, un aumento del 76 % en comparación con el mismo periodo (enero -. RA DO. noviembre) observado durante el 2003 en el cual se logró US$ 83 140 (Aduanas, 2005).. Chile es el primer destino de las exportaciones de lúcuma peruana con el 75 % de participación, totalizando envíos por 219 839 dólares en el año 2009, según informe. SG. de la Comisión de Promoción del Perú para la Exportación y el Turismo (Promperú). La exportación de lúcuma llegó a 161 277 dólares en el 2007, a 333 157 dólares en el 2008. PO. y a 528 792 dólares en el 2009; mientras que entre enero y agosto del 2010 alcanzaron los 461 898 dólares, 15,5 por ciento más que en el mismo período del 2009. De las 23. DE. empresas que exportaron lúcuma la principal es Agro Servicios Comerciales, que concentró envíos por 63 605 dólares, le siguen FMP Perú, Gastronomic Fruits,. TE CA. Ecoandino, Agro Export Topara, Vínculos Agrícolas y The Green Farmer, entre otras. La Comisión de Productos Bandera (Coproba) de Perú lo declaró uno de sus productos emblemáticos, por tener un origen propio del país y por sus características que. O. representan la imagen de esta nación (ADEX, 2010, citado por Andina).. LI. La lúcuma fresca tuvo problemas para ingresar a la Unión Europea debido a. BI B. restricciones de orden legal aplicables a los nuevos alimentos (“novel food”) e ingredientes de alimentos. Esa legislación refiere que todo alimento que no haya aprobado su ingreso a ese territorio antes del 15 de mayo de 1997 tiene prohibida su importación sin antes pasar por un proceso de análisis y pruebas, para demostrar que no tiene ningún efecto negativo sobre la salud de las personas. Francia fue el primer país de la Unión Europea que declaró el libre ingreso de la lúcuma peruana a su mercado, al. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. determinar que no es un “novel food”, lo que a su vez abrió la posibilidad de que otros países comunitarios europeos abrieran su mercado. España y Alemania reconocieron oficialmente que la lúcuma no es un “novel food” y que, en efecto, presentaba un historial de consumo significativo en la Unión Europea anterior a mayo de 1997. RA DO. (ADEX, 2010, citado por Andina).. Los productos orgánicos en el Perú vienen tomando cada vez mayor importancia, lo que se ve reflejado en el incremento de sus exportaciones a un promedio. SG. anual de 50 %, superando en el 2006 los 100 millones de dólares. La oferta exportable peruana de estos productos está constituida por aceitunas, ají, ajonjolí, algarroba,. PO. algodón, banano, brócoli, cacao, café, camu camu, cebolla, chancaca, choclo, espárrago, hierba luisa, kión, kiwicha, lúcuma, maca y maíz morado, entre otros. El mercado. DE. orgánico seguirá creciendo en los próximos años, registrando tasas anuales de entre diez y 20 por ciento en los distintos países. La demanda de productos orgánicos es. TE CA. principalmente de Europa, Japón y Estados Unidos, los que en su conjunto acumulan el 65 % (ADEX, 2010, citado por Andina).. Hay dos grandes tipos de lúcuma: seda y palo. La primera tiene un alto. O. contenido de agua y se come fresca, mientras que la segunda es más seca y es usada. LI. principalmente para hacer helados. Dentro de ellas, existen 120 biotipos diferentes, que. BI B. combinan distintos tamaños, colores, olores, sabores y contextura de pulpa. Actualmente se cultiva entre los 0 y 2800 msnm. Se adapta a climas subtropicales con temperaturas bajas mayores a 12 ºC. Tolera suelos salinos y períodos secos. Su pulpa es suave, de textura harinosa, aroma muy agradable, color amarillo-naranja. Los biotipos de costa mayormente presentan un elevado contenido de agua en la pulpa, que evita la característica harinosa propia de los biotipos de sierra, como los de Ayacucho. Aparte. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. de su agradable sabor, tiene la ventaja de ser un fruto resistente, ya sea como harina o pulpa congelada, resiste en condiciones de transporte y almacenaje óptimo, largos periodos sin perder sus características originales (Villanueva, 2002).. La lúcuma posee un alto valor nutricional y es una gran fuente de carbohidratos,. RA DO. vitaminas y minerales. El fruto procesado como harina se emplea en la preparación de helados, golosinas, repostería, pastelería, jugos, tortas, dulces, yogurt, flan y como saborizante de alimentos. La harina puede ser transportada a largas distancias y/o. SG. almacenada por 1 a 2 meses en lugares oscuros (por ser la harina fotosensible), en ambiente ventilado sin perder sus características originales. La harina que sobrepasa. PO. estos periodos tiende a perder sus características de aroma y color (tiende a blanquearse). La harina expuesta a la luz se oxida rápidamente, tomando un tono. DE. marrón oscuro (Villanueva, 2002).. TE CA. La producción de lúcuma se destina principalmente a la agroindustria para la producción de harina y pulpa de lúcuma. Para el mercado internacional se destina aproximadamente el 1% de la producción de lúcuma. A nivel local se abastece principalmente a la producción de helados Nestlé. La mayor producción de lúcuma se. O. concentra de noviembre a abril en los valles de la costa y en los valles interandinos de. LI. julio a agosto. Existe un gran potencial gracias al clima propicio con que cuenta el Perú. BI B. para la producción de este fruto nativo (MINAG-OIA, 2003).. A continuación se definen los términos empleados para describir el contenido de. humedad de las sustancias (Ocón y Tojo, 1980; Perry y Chilton, 1982 y Geankoplis, 1993).. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Contenido de humedad en base seca, es la que expresa la humedad de un material como porcentaje del peso de sólido seco. Se define como: Ys = [ (masa sólido a secar – masa sólido seco) / masa sólido seco ] x 100. RA DO. Contenido de humedad en equilibrio (Yeq), es la humedad límite a la cual un material dado se puede secar, en condiciones específicas de temperatura y humedad del aire.. SG. Contenido crítico de humedad (Yc), es el contenido de humedad promedio. PO. cuando concluye el periodo de velocidad constante.. Contenido de humedad libre (Yl) o humedad residual (Yr), es el líquido que. DE. se puede separar a una temperatura y humedad dadas. Este valor llega a incluir tanto la humedad ocluida como la no ocluida (retenida). Si m es el peso del sólido húmedo. TE CA. (agua más sólido seco) en kg, y S es el peso del sólido seco en kg: Yr = (m - S) / S.. Periodo de velocidad constante, es el tiempo de secado durante el cual la velocidad de eliminación de agua por unidad de superficie es constante o uniforme.. O. Periodo de velocidad decreciente, es el tiempo de secado durante el cual la. BI B. LI. velocidad instantánea de secado disminuye en forma continua.. Para reducir el contenido de humedad de diversos materiales, se debe evaluar. experimentalmente las diferentes condiciones de velocidad y temperatura del aire empleado, y el tiempo requerido para lograr el grado de secado deseado. Las mediciones de velocidad del secado por lotes se obtienen a partir de datos experimentales y proporcionan mucha información para la operación por lotes y también para la continua (Ocón y Tojo, 1980). 5. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Usando los valores de Yr calculados se hace una gráfica del contenido de humedad residual en función del tiempo (Figura 1). Para obtener la curva de velocidad de secado se calcula -dY/dt para distintos contenidos de humedad (Figura 1) (Ocón y Tojo, 1980; Instruction Manual, 1997).. RA DO. La velocidad del aire de secado (W) influye sobre esta operación. A mayor velocidad, menor tiempo de secado; sin embargo, para una muestra dada, a cualquier velocidad del aire, manteniendo su temperatura constante, la humedad crítica (Yc) y la. TE CA. DE. PO. SG. humedad de equilibrio (Yeq) no variarán (Vernon, 2000).. O. Figura 1. Influencia de la velocidad del aire (W) sobre la operación de secado, a. LI. temperatura constante. W3>W2>W1. Fuente: Vernon, 2000.. BI B. Un secador de bandejas es un equipo totalmente cerrado y aislado en el cual los. sólidos se colocan sobre bandejas perforadas o de malla metálica. La transmisión de calor es directa del aire a los sólidos, utilizando la circulación de grandes volúmenes de aire caliente (Perry y Chilton, 1982). El funcionamiento satisfactorio de los secadores de bandejas depende de mantener una temperatura constante y una velocidad de aire uniforme sobre todo el material que se esté secando. Conviene tener una circulación de. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. aire con velocidades de 1 a 10 m/s para mejorar el coeficiente de transferencia de calor en la superficie y con el propósito de eliminar bolsas de aire estancado (Vernon, 2000 y Perry y Chilton, 1982).. El objetivo de la presente investigación fue realizar el modelamiento de la. RA DO. cinética de secado de lúcuma a tres velocidades del aire de secado paralelo a la muestra, a tres temperaturas diferentes, y determinar su efecto sobre la conservación del color de la pulpa de lúcuma seca similar a la fresca. Para ello se seleccionó como temperaturas. SG. de trabajo del aire de 40, 50 y 60 °C y las velocidades del aire de secado de 2,5; 3,0 y. PO. 3,5 m/s.. Los resultados experimentales se analizaron con el software SPSS 15.0 para. DE. Windows, con la finalidad de obtener las ecuaciones correspondientes a la parte recta y a la parte curva de las gráficas de los resultados experimentales. Esas ecuaciones se. TE CA. constituyen en el modelo matemático de la cinética del secado de lúcuma a cada una de. BI B. LI. O. las temperaturas y velocidades del aire de secado ensayadas.. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. II. MATERIAL Y MÉTODOS. 2.1. Cinética de secado de lúcuma. En el estudio se emplearon tres temperaturas (40 ºC, 50 ºC y 60 ºC) del aire de. RA DO. secado con las siguientes velocidades del aire: 2,5 m/s, 3,0 m/s y 3,5 m/s. Al inicio de cada corrida experimental se verificó la temperatura y la velocidad del aire de acuerdo a lo planificado para esta investigación (Figura 2, Anexo 3). Enseguida se pesó el soporte junto con las tres bandejas de malla metálica (SB). Para cada par. PO. SG. temperatura – velocidad del aire, se realizaron pruebas por triplicado.. T2 = 50 °C. T3 = 60 °C. TE CA. DE. T1 = 40 °C. W (m/s): 2,5. 3,0. 3,5. 2,5. 3,0. 3,5. 2,5. 3,0. 3,5. del aire de secado.. LI. O. Figura 2. Plan experimental, a cada temperatura se evaluaron tres velocidades. BI B. Se empleó frutos de lúcuma en su estado de madurez fisiológica, los que fueron. pelados y se les retiró las pepas (Anexo 1). La pulpa fue cortada en rodajas de 0,3 cm de espesor y se colocaron ordenadamente sobre cada una de las tres bandejas de malla metálica del secador de bandejas con flujo de aire caliente, del Laboratorio de Ingeniería de la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas (Anexo 2).. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Para secar la pulpa de lúcuma se empleó una corriente de aire forzado por un soplador de velocidad regulable que permitió fijar cada una de las velocidades de trabajo (2,5; 3,0 y 3,5 m/s) las que se midieron con un anemómetro digital en la boca de salida del aire después de haber pasado por la cámara de secado. El aire. RA DO. pasó a través de un ducto que tiene cuatro resistencias eléctricas de 2000 W cada una, donde se calentó hasta cada una de las temperaturas de trabajo de esta investigación (40, 50 y 60 ºC), la que se midió en la cámara de secado, se reguló y estabilizó mediante un sensor-controlador electrónico de temperatura. El aire. SG. caliente ingresó inmediatamente a la cámara de secado que contenía tres bandejas. PO. de malla metálica con las rodajas de pulpa de lúcuma. El soporte de las bandejas se colgó de una balanza de triple brazo ubicada sobre la cámara de secado, con la cual. DE. se midió la masa del conjunto (soporte, bandejas y rodajas de lúcuma) cada 5 minutos (P1), desde el inicio de la operación de secado (tiempo cero) hasta el final. TE CA. (440 minutos como máximo), tiempo en el cual se habrá reducido la humedad de las rodajas de lúcuma hasta su humedad de equilibrio. Al final de este tiempo, las rodajas de lúcuma de las tres bandejas se colocaron en la estufa a 90 ºC, en cajas de papel, para secarlas hasta peso constante, para determinar el peso seco de la lúcuma. O. (S). Los datos experimentales se registraron y procesaron como se muestra en las. BI B. LI. Tablas de la sección de resultados (Anexo 5).. Se empleó lúcuma en su estado de madurez fisiológica para determinar su. contenido de azúcares reductores, empleando el método de titulación de reactivo de Fehling (previamente valorado con glucosa al 0,5 %(p/v)) con jugo de lúcuma filtrado (Anexo 4).. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 2.2. Modelamiento de la cinética de secado de lúcuma. Se tomó como base los resultados experimentales de la determinación de la cinética de secado de lúcuma, los cuales fueron procesados con el software estadístico SPSS 15.0 para Windows, para obtener las ecuaciones correspondientes. RA DO. a la parte lineal y a la parte no lineal de cada una de las curvas de secado (humedad residual vs tiempo), obtenidas en el presente trabajo de investigación. El software SPSS permitirá determinar la ecuación de la recta correspondiente a la parte lineal;. SG. para la parte no lineal se determinará si se ajusta mejor a una curva logarítmica o a una curva exponencial, lo cual se decidirá en función a si la curva trazada contiene. PO. a la mayoría de los datos experimentales correspondientes y al análisis estadístico que también lo realiza este software. Las ecuaciones obtenidas se constituyeron en. DE. el modelo matemático de la cinética de secado de lúcuma a cada una de las. BI B. LI. O. TE CA. temperaturas y velocidades del aire de secado ensayadas.. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. III. RESULTADOS 3.1. Cinética de secado de lúcuma. El rendimiento promedio de los frutos de lúcuma maduros empleados fue de. RA DO. 73,13 % de pulpa, 11,66 % de pepa y 15,21 % de cáscara (Anexo 1).. Con el analizador automático de humedad (ADAM AMB50) se determinó la humedad de la lúcuma madura que se empleó en esta investigación, obteniéndose 59,11 % (en base seca) al funcionar el analizador automáticamente a 111 °C. SG. durante 28 minutos y 42 segundos (Anexo 1). Este valor equivale a 56,21 % en. PO. base húmeda.. El peso de las rodajas de lúcuma cada 5 minutos (t) se calculó con la siguiente. DE. fórmula: P2 = P1- SB. TE CA. Para calcular la humedad residual de las rodajas de lúcuma cada 5 minutos se empleó la siguiente fórmula: Y = (P2- S)/S. La variación de la humedad con el tiempo (-dY/dt) se calculó con la siguiente. O. fórmula: -dY/dt = (Yi – Yi+1)/(ti – ti + 1). LI. Para calcular la humedad residual promedio (Ym) se empleó la siguiente. BI B. fórmula: Ym = (Yi + Yi+1)/2. Los resultados experimentales de las repeticiones realizadas para cada par. temperatura-velocidad del aire de secado mostraban la misma tendencia por lo que se consideraron únicamente como una confirmación. Los resultados de las corridas experimentales de secado de rodajas de lúcuma realizadas con aire a 40 ºC y velocidades de 2,5, 3,0 y 3,5 m/s se muestran en la Figura 3 (datos experimentales 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. en el Anexo 5); donde se aprecia que la humedad crítica (Yc) fue 0,40 g agua/g lúcuma seca y la humedad de equilibrio (Yeq) fue 0,04 g agua/g lúcuma seca, valores que no variaron a pesar de haber empleado diferentes velocidades del aire de secado, manteniendo constante la temperatura. El tiempo crítico (tc) de secado. RA DO. disminuyó conforme aumentó la velocidad del aire de secado. Los valores de humedad de la pulpa de lúcuma al inicio fueron similares. Se presentan las curvas en una sola figura para visualizar la diferencia entre ellas y que la humedad crítica y la humedad de equilibrio se mantienen constantes pero el tiempo crítico va. Temperatura del aire = 40 °C 1,10. 0,80. TE CA. 0,70 0,60 0,50. W1 = 2,5 m/s. W2 = 3,0 m/s. W3 = 3,5 m/s. DE. 0,90. Yc = 0,40. 0,40 0,30. tc1 = 100 min tc2 = 70 min tc3 = 60 min. O. Yeq = 0,04. 0,20. LI. Humedad Residual (g agua/g lúcuma seca). 1,00. PO. SG. disminuyendo al aumentar la velocidad de secado.. 0,10. tc3. tc2. tc1. BI B. 0,00. 0. 30. 60. 90. 120 150 180 210. 240 270 300 330 360 390 420 450. Tiempo (min). Figura 3. Humedad residual en función del tiempo (T1 = 40 ºC; W1 = 2,5 m/s; W2 = 3,0 m/s; W3 = 3,5 m/s). 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Los resultados de las corridas experimentales de secado de rodajas de lúcuma realizadas con aire a 50 ºC y velocidad de 3,5 m/s se muestran en la Tabla 1; y en la Figura 4 los resultados obtenidos a las tres velocidades ensayadas (Anexo 6), donde se aprecia la misma tendencia que en la Figura 3, pero la humedad critica fue 0,48 g. RA DO. agua/g lúcuma seca y la humedad de equilibrio fue 0,04 g agua/g lúcuma seca. Los resultados de las corridas experimentales de secado de rodajas de lúcuma con aire a 60 ºC y velocidades de 2,5, 3,0 y 3,5 m/s se muestran en la Figura 5 (Anexo. SG. 7); donde se aprecia que la humedad crítica fue 0,51 g agua/g lúcuma seca y la humedad de equilibrio fue 0,04 g agua/g lúcuma seca, valores que se mantuvieron. PO. constantes a pesar de haber empleado diferentes velocidades del aire de secado. El. DE. tiempo crítico mantuvo la misma tendencia que en las Figuras 3 y 4.. Tabla 1. Datos experimentales del secado de rodajas de lúcuma, en secador de bandejas. t. P2=P1-SB. (P2-S)/S. O. Peso Humedad Peso rodajas estructura + residual (g Tiempo (min) al tiempo t lúcuma al agua/g (g) tiempo t (g) planta seca) 0 1070.0 337.0 1.41 10 1023.3 290.3 1.07 20 986.9 253.9 0.81 30 960.5 227.5 0.62 40 939.8 206.8 0.48 50 920.0 187.0 0.33 60 906.7 173.7 0.24 70 897.8 164.8 0.18 80 891.4 158.4 0.13 90 886.9 153.9 0.10 100 883.8 150.8 0.08 110 881.7 148.7 0.06 120 880.5 147.5 0.05 130 879.8 146.8 0.05 140 879.2 146.2 0.04 150 878.8 145.8 0.04 160 878.5 145.5 0.04 170 878.2 145.2 0.04. BI B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18. P1. LI. N°. TE CA. con flujo de aire a 50 ºC y velocidad de 3,5 m/s. SB = 733,0 g; S = 140,11 g.. dY/dt (g agua/g ss.min). Ym (g agua/g planta seca). 0.033 0.026 0.019 0.015 0.014 0.009 0.006 0.005 0.003 0.002 0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.004. 1.239 0.942 0.718 0.550 0.405 0.287 0.208 0.153 0.114 0.087 0.069 0.057 0.050 0.046 0.042 0.040 0.037 0.018. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(33) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Temperatura del aire = 50 °C. W1 = 2,5 m/s. W2 = 3,0 m/s. W3 = 3,5 m/s. 1,40 1,30 1,20 1,10 1,00 0,90. RA DO. 0,80 0,70 0,60. tc1 = 68 min tc2 = 57 min tc3 = 40 min. 0,50 0,40. Yc = 0,48. 0,30. Yeq = 0,04. 0,20 0,10. tc3 tc2. 0,00 0. 30. 60. tc1. 90. 120. 150. 180. 210. SG. Humedad Residual (g agua/ g de lúcuma seca). 1,50. 240. 270. 300. 330. 360. 390. PO. Tiempo (min). Figura 4. Humedad residual en función del tiempo (T2 = 50 ºC; W1 = 2,5 m/s; W2 = 3,0. DE. m/s; W3 = 3,5 m/s) Temperatura del aire = 60 °C. 1,00 0,90. 0,60. 0,40. W3 = 3,5 m/s. tc1 = 40 min tc2 = 30 min tc3 = 20 min. LI. 0,50. O. 0,80 0,70. W2 = 3,0 m/s. TE CA. 1,10. Yc = 0,51. BI B. Humedad Residual (g agua / g lúcuma seca). 1,20. W1 = 2,5 m/s. 0,30 0,20 0,10. Yeq = 0 ,0 4. tc3. tc2. tc1. 0,00 0. 20. 40. 60. 80. 100. 120. 140. 160. 180. 200. Tiempo (min). Figura 5. Humedad residual en función del tiempo (T3 = 60 ºC; W1 = 2,5 m/s; W2 = 3,0 m/s; W3 = 3,5 m/s) 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(34) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Al inicio del secado, la muestra se coloca en la cámara del secador a una temperatura menor a la de esta cámara; debido a ello, los datos iniciales tienden a generar una curva por lo que se desprecian, los siguientes datos recién se ajustan a una recta y son los que interesan. A esta primera etapa del secado se le denomina. RA DO. período de inducción donde se produce un calentamiento del producto, adaptándose el material a las condiciones del secado y dado que su duración es muy corta con respecto al tiempo total de secado, no se toma en cuenta para el diseño de secadores industriales (Ibarz y otros, 2000). La característica que muestran las curvas de. SG. secado, cuando se grafica la humedad residual vs tiempo, es una sección recta que. PO. corresponde a la etapa de secado a velocidad constante y una sección curva que corresponde a la etapa de secado a velocidad decreciente. Cuando termina la. DE. sección recta y se inicia la curva, se lee en la gráfica el tiempo crítico (tc) y la humedad crítica (Yc). Al final la curva tiene un comportamiento asintótico con el. TE CA. eje de las abscisas (tiempo) y permite leer en la gráfica la humedad de equilibrio (Yeq).. Las Figuras 6 a la 8 corresponden a las gráficas de velocidad de secado (dY/dT). O. vs humedad residual promedio (Ym), para cada una de las temperaturas ensayadas.. LI. Puede observarse que los valores de los parámetros cinéticos tc, Yc y Yeq leídos de. BI B. las Figuras 3 a la 5, concuerdan con los leídos en las Figuras 6 a la 8.. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(35) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Temperatura del aire = 40 °C. w1 = 2,5 m/s. w2 = 3,0 m/s. w3 = 3,5 m/s. 0.008 Yeq = 0,04. RA DO. 0.006. 0.004. 0.002. Yc = 0,40. 0.000 0.00. 0.10. 0.20. 0.30. 0.40. 0.50. SG. dY/dt (g agua/g lúcuma seca.min). 0.010. 0.60. 0.70. 0.80. 0.90. 1.00. PO. Ym (g agua/g lúcuma seca). Figura 6. Variación de la humedad con el tiempo en función de la humedad residual. DE. promedio (T1 = 40 ºC; W = 2,5; 3,0 y 3,5 m/s). Temperatura del aire = 50 °C. 0.016 0.014. O. 0.012. w3 = 3,5 m/s. 0.010. Yeq = 0,04. LI. dY/dt (g agua/g lúcuma seca.min). 0.018. w2 = 3,0 m/s. TE CA. 0.020. w1 = 2,5 m/s. 0.008. BI B. 0.006 0.004. Yc = 0,48. 0.002. 0.000 0.00. 0.10. 0.20. 0.30. 0.40. 0.50. 0.60. 0.70. 0.80. Ym (g agua/g lúcuma seca). Figura 7. Variación de la humedad con el tiempo en función de la humedad residual promedio (T2 = 50 ºC; W = 2,5; 3,0 y 3,5 m/s) 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(36) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Temperatura del aire = 60 °C. w1 = 2,5 m/s. w2 = 3,0 m/s. w3 = 3,5 m/s. 0.015 Yeq = 0,04 0.010. 0.005. 0.000 0.00. Yc = 0,51. 0.10. 0.20. 0.30. 0.40. 0.50. RA DO. 0.020. SG. dY/dt (g agua/g lúcuma seca.min). 0.025. 0.60. 0.70. 0.80. 0.90. 1.00. 1.10. PO. Ym (g agua/g lúcuma seca). Figura 8. Variación de la humedad con el tiempo en función de la humedad residual. DE. promedio (T3 = 60 ºC; W = 2,5; 3,0 y 3,5 m/s). TE CA. En las Figuras 6 a la 8, el tramo recto horizontal es el período de velocidad constante de secado. Al inicio, la superficie del producto se encuentra muy húmeda, el agua eliminada en la superficie es compensada por el flujo de agua desde el interior del sólido. El periodo de velocidad constante continúa mientras el agua. O. evaporada en la superficie pueda ser compensada por la que se encuentra en el. LI. interior. En el periodo de velocidad decreciente, la velocidad de secado está. BI B. gobernada por el flujo interno del agua y vapor (Ibarz y Barbosa-Cánovas, 2005).. La pulpa seca de lúcuma presentaba diferencias visuales de color muy marcadas. con respecto a la pulpa fresca, excepto para las condiciones de secado seleccionadas como las adecuadas, por lo que no fue necesario hacer mediciones de color. En función de la conservación del color de las rodajas de lúcuma seca más similar a la lúcuma fresca y por ende de la harina de lúcuma obtenida, se debe 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(37) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. trabajar con aire de secado a una temperatura de 50 ºC y velocidad de 3,5 m/s; con estas condiciones del aire, el tiempo crítico de secado fue de 40 minutos (Figura 4), la humedad crítica de 0,48 g agua/g lúcuma seca, la humedad de equilibrio de 0,04 g agua/g lúcuma seca y la velocidad de secado fue de 0,020 g agua/g lúcuma. RA DO. seca.minuto (Figura 7); estos son los parámetros cinéticos que se pueden emplear para diseñar un secador de bandejas para secar lúcuma en rodajas. La humedad inicial promedio de la lúcuma en base húmeda fue de 56,21 %; a estas condiciones se secado, en 85 minutos se reducirá esta humedad hasta 10 % en base húmeda,. SG. para facilitar su molienda y empaque seguro como harina de lúcuma.. PO. Para la determinación del contenido de azúcares reductores se empleó 512 g de lúcuma en su estado de madurez fisiológica, de la que se obtuvo 343 g de pulpa y. DE. 169 g de cáscaras y pepas. A la pulpa de lúcuma se le adicionó agua destilada hasta completar 1000 mL para licuarla; luego se coló y se filtró con algodón, enseguida el. TE CA. jugo se filtró al vacío, obteniéndose 180 mL de jugo. Se determinó que el jugo filtrado contenía 4,827 g de glucosa/L jugo filtrado; 14,073 g glucosa/kg pulpa lúcuma y 9,428 g glucosa/kg lúcuma entera (Anexo 4).. LI. O. 3.2. Modelamiento de la cinética de secado de lúcuma. BI B. Los resultados experimentales de la determinación de la cinética de secado de. lúcuma fueron procesados con el software estadístico SPSS 15.0 para Windows, para obtener las ecuaciones correspondientes a la parte lineal y a la no lineal de cada una de las curvas de secado obtenidas en el presente trabajo de investigación. En la Tabla 2 se muestran dichas ecuaciones, las cuales se constituyen en el modelo. matemático de la cinética del secado de lúcuma a cada una de las temperaturas y velocidades del aire de secado ensayadas. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(38) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RA DO. Tabla 2. Ecuaciones correspondientes a la parte recta y a la parte curva de cada una de las gráficas de secado obtenidas con los datos experimentales analizados con el software SPSS y sus parámetros cinéticos (Anexo 5, 6 y 7).. Velocidad. Ecuación de la parte. del aire. del aire. recta. (°C). (m/s). crítico. crítica. 0,998. 100. 3,0. y = -0,007x + 0,867. 0,984. 70. 3,5. y = -0,010x + 1,019. 0,998. 2,5. y = -0,004x + 0,779. 0,993. 68. 3,0. y = -0,011x + 1,136. 0,995. 57. 3,5. y = -0,020x + 1,235. 0,982. 2,5. y = -0,012x + 0,982. 3,0 3,5. Ecuación de la parte. R2. logarítmica. equilibrio (g agua/g. lúcuma seca). lúcuma seca). y = -0,230 ln(x) + 1,453. 0,992. y = 0,541e(-0,007x). 0,984. y = -0,274 ln(x) + 1,537. 0,997. y = -0,268 ln(x) + 1,615. 0,996. y = 0,778e(-0,012x). 0,972. 40. y = 0,716e(-0,020x). 0,915. 0,999. 40. y = 0,776e(-0,017x). 0,960. y = -0,020x + 1,116. 0,999. 30. y = 0,927e(-0,026x). 0,973. y = -0,024x + 0,993. 0,999. 20. y = 0,925e(-0,028x). 0,990. 0,40. 60. CA. TE. Humedad de. (g agua/g. DE. y = -0,007x + 1,054. IO. 60. Humedad. 2,5. BL. 50. Tiempo. (min). BI. 40. R2. PO SG. Temperatura. 0,48. 0,51. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/. 0,04. 0,04. 0,04.

(39) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. IV. DISCUSIÓN. En base a las Figuras 3 hasta la 5, se puede asegurar que a mayor velocidad del aire de secado, menor tiempo de secado, en consecuencia también menor tiempo crítico; y para cada una de las temperaturas ensayadas, las humedades crítica (Yc) y de. RA DO. equilibrio (Yeq) no varían con el incremento de la velocidad, como se observa en las Figuras 6 a la 8. Esto concuerda con lo encontrado por Vernon (2000).. Se puede deducir que a mayor temperatura del aire de secado, sin que influya la. SG. velocidad del aire, la humedad crítica aumenta mientras que la humedad de equilibrio se. PO. mantiene constante. Esto se debe a que a mayor temperatura, la humedad superficial es retirada más rápido de lo que migra del interior del cuerpo hacia su superficie.. DE. Las curvas de secado tienen función lineal en el periodo de velocidad constante para cada una de las temperaturas ensayadas y los diferentes valores de velocidad del. TE CA. aire evaluados, similar a lo encontrado por Vega y Lemus (2006).. Para el periodo de velocidad decreciente, en el presente trabajo de investigación se ha encontrado que a la menor velocidad de trabajo (2,5 m/s) y a las temperaturas de. O. 40 y 50°C, la ecuación representativa es logarítmica; sin embargo, para todas las demás. LI. temperaturas y velocidades del aire empleadas, la curva es de tipo exponencial. Para el. BI B. caso de la temperatura de 40°C y velocidad del aire de 3,5 m/s, ligeramente mejor ajusta los datos experimentales una ecuación de tipo logarítmica que la de tipo exponencial.. En las Figuras 6 a la 8, el tramo recto horizontal corresponde al período de velocidad constante de secado, y está asociado a la eliminación del agua no ligada a las rodajas de lúcuma, en el que el agua se comporta como si el sólido no estuviera presente. Al inicio, la superficie de cada rodaja de lúcuma se encuentra muy húmeda, el 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(40) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. agua eliminada en la superficie es compensada por el flujo de agua desde el interior de la rodaja. El periodo de velocidad constante continúa mientras el agua evaporada en la superficie pueda ser compensada por la que se encuentra en el interior. El periodo de velocidad decreciente se da cuando la velocidad de secado no se mantiene constante y. RA DO. empieza a disminuir; en esta etapa, la velocidad de secado está gobernada por el flujo interno del agua y vapor, se representa por la línea curva que baja hasta cortar el eje de las abscisas. Este período se puede dividir en dos partes: la primera se da cuando los puntos húmedos en la superficie de las rodajas de lúcuma disminuyen continuamente. SG. hasta que la superficie está completamente seca, luego ocurre una inflexión que. PO. representa la segunda parte de este periodo donde el plano de evaporación se traslada al interior de las rodajas de lúcuma. El calor requerido para eliminar la humedad es. DE. transferido a través de las rodajas hasta la superficie de evaporación, y el vapor de agua producido se mueve a través de las rodajas en la corriente de aire que va hacia la. TE CA. superficie. A veces no hay diferencias remarcables entre estas dos partes del periodo de velocidad decreciente (Ibarz y Barbosa-Cánovas, 2005).. De manera general, se puede decir que a velocidades del aire de secado mayores. O. o iguales a 3,0 m/s y a cualquiera de las temperaturas del aire empleadas (40, 50 y. LI. 60°C), la curva de velocidad decreciente de secado es mejor representada por una. BI B. ecuación exponencial, similar a lo encontrado por Vega y Lemus (2006).. El tiempo crítico de secado más bajo fue de 20 minutos al trabajar con aire a 60. ºC y 3,5 m/s; y el tiempo crítico más alto fue de 100 minutos al trabajar con aire a 40 ºC y 2,5 m/s. Por lo que para reducir el tiempo de secado debe trabajarse a mayor temperatura, pero teniendo el cuidado de no afectar la calidad de la pulpa de lúcuma seca.. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(41) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. A mayor velocidad del aire de secado, a temperatura constante, se observó que el color de la pulpa de lúcuma seca es más similar a la pulpa fresca; por lo que será recomendable secar la pulpa de lúcuma con aire a la temperatura de 50 °C y velocidad de 3,5 m/s, que dará un tiempo crítico de 40 minutos. A estas condiciones de trabajo, a. RA DO. los 85 minutos de operación del secador de bandejas, la pulpa de lúcuma habrá bajado su humedad promedio de 56,21 % (en base húmeda) hasta la humedad de 10 % en base húmeda, que es el valor adecuado para molerla y obtener harina de lúcuma. Con la. SG. temperatura de 60 ºC a la misma velocidad, la pulpa de lúcuma tiende a oscurecerse.. La menor velocidad del aire implica mayor tiempo de secado, por tanto, mayor. PO. consumo de energía eléctrica para el funcionamiento del soplador y de las resistencias eléctricas para calentar el aire hasta la temperatura de trabajo. Si se realiza la operación. DE. de secado de pulpa de lúcuma a la velocidad de 3,5 m/s, el tiempo de secado es menor y en consecuencia la operación será más económica. Los parámetros cinéticos del secado. TE CA. de pulpa de lúcuma obtenidos en esta investigación permitirán diseñar un secador de bandejas para operación industrial, con el propósito de dar valor agregado a la producción de lúcuma y aprovechar la demanda insatisfecha de harina de lúcuma para. O. exportación.. LI. Todas las corridas experimentales se realizaron hasta que la humedad residual. BI B. tenía una variación mínima y se estandarizó como punto final de la operación en el secador cuando esta humedad alcanzaba el valor de 0,04 g agua/g lúcuma seca, que viene a ser la humedad de equilibrio, lo cual se aprecia mejor en las Figuras 4 y 5. Esto se hizo debido a que uno de los objetivos de este trabajo de investigación fue determinar los parámetros cinéticos del secado de pulpa de lúcuma.. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(42) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. V. PROPUESTA. El Perú tiene el clima propicio para el cultivo de la lúcuma, el cual debe ser incentivado y difundido por los organismos estatales pertenecientes al Ministerio de Agricultura y también por Organismos no Gubernamentales (ONGs) interesados en la. RA DO. conservación y empleo adecuado de los recursos naturales. Es indispensable cuando se realice la difusión de este cultivo, insistir sobre el potencial de exportación que tiene la lúcuma, en especial como harina de pulpa, para atender la demanda del mercado. SG. internacional. La comercialización de la harina de lúcuma permitirá incrementar los ingresos de los productores, puesto que se le estará dando valor agregado y se evitará. PO. restricciones por problemas fitosanitarios como la mosca de la fruta.. DE. Perú exportó lúcuma por 245 354 dólares en los primeros cinco meses del año 2009, lo que representa un incremento de 99 % respecto a similar período del año 2008,. TE CA. cuando se exportó por 123 405 dólares. Se exportó lúcuma a 15 países en fruta y sus derivados, es decir, harina y pulpa para la fabricación de helados y otros productos de la repostería. Chile es el principal destino al concentrar el 65% del total exportado, con compras por 153 mil dólares como pulpa de lúcuma y Chocolate lúcuma Britt (ADEX,. LI. O. 2010, citado por Andina).. BI B. La lúcuma es exportada en varias partidas, pero las principales son "Lúcuma sin. cocer o cocidos en vapor de agua, sin azúcar", que registró envíos por 110 mil dólares; le siguen "Harina, sémola y polvo de lúcuma", por 73 863 dólares; "Harina de lúcuma ecológica certificada", por 11 191 dólares; y "Flan sabor lúcuma", por 11 133 dólares. Los empresarios peruanos, conocedores del potencial de la lúcuma peruana, exportan con valor agregado. Es así que el año 2009 realizaron envíos, en pequeños montos, de. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

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