Parámetros de diseño de sistema de osmodeshidratación del yacón a partir de sus parámetros de proceso.
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Date
2013
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo determinar los parámetros de diseño de un sistema de osmodeshidratación del yacón (Smallanthus sonchifolius) a partir de sus parámetros de proceso: temperatura; concentración y tiempo. Las pruebas a escala piloto fueron realizadas en una marmita de 1,0 Litro construida en acero inoxidable, acondicionada de un sistema de precalentamiento con vapor y bobinas solenoide para realizar la inmersión de la materia prima. Se evalúo la transferencia de masa durante la deshidratación osmótica de cubos de yacón de 2 cm de arista utilizando dos temperaturas (30 y 40°C) y tres concentraciones de solución hipertónica de fructooligosacáridos (50, 60 y 70 °Brix). El estudio de la cinética de la deshidratación osmótica se llevó a cabo durante 48 horas, donde se evaluó la pérdida de agua y la ganancia de soluto. Se calcularon los coeficientes de difusividad efectiva del agua, mediante el modelo propuesto por Azuara et al, basado en la segunda ecuación de Fick. Los valores obtenidos se enmarcan desde los 8,87 x 10-8 m2/s a los 1,06 x 10-6 m2/s. Los resultados mostraron que el tratamiento con 60ºBrix y 30ºC presentó el mayor valor de pérdida de agua (54.57%) y mayor valor de Difusividad efectiva (9.89 x 10-7 m2/s). Los parámetros de diseño del osmodeshidratador (presión del vapor de ingreso a la chaqueta; flujo de vapor requerido para el proceso; altura de la cámara de deshidratación; área y espesor de la chaqueta) fueron determinados a partir de los parámetros operativos (60°Brix y 30 °C), el algoritmo del programa requiere como datos de entrada la temperatura inicial, la temperatura de deshidratación, el flujo de material a deshidratar, diámetro del cilindro, relación fruta-jarabe, densidad del líquido osmótico y densidad del producto.
Description
The present study had as purpose to determine the parameters of design of an osmotic dehydration of yacon system from their process parameters: temperature, concentration and time. The testing of pilot scale was carried out in a marmite of one litter. This marmite was built by stainless steel, adequate to a heating system with steam and solenoid coils in order to immerse the raw material. It was evaluate mass transfer during osmotic dehydration of yacon cubes of 2 cm of edge, using two temperatures (30°C and 40°C) and three concentrations of hypertonic solution of fructooligosaccharides (50, 60 and 70° Brix). The study of the kinetics of the osmotic dehydration was carried out for 48 hours, which evaluated water loss and gain in solute. The values of coefficients of effective diffusion of the water obtained are found from 8, 87 x 10-7 m2/s to 1, 06 x 10-6 m2/s, using the model proposed by Azuara et al, based on the second equation of Fick. The result showed that the treatment with 60°Brix and 30°C had the highest value of water loss (54,57%) and higher value of effective diffusivity (9, 89 x 10-7 m2/s). The design parameters of the osmotic dehydrator (steam pressure entering the jacket, steam flow required, area and thickness of the jacket) were determined by the operating parameters (60°Brix y 30°C).The program requires as an input: the initial temperature, the temperature of dehydration, the flow of material to be dehydrated, cylinder diameter, fruit- syrup ratio, osmotic liquid density and density of the product.
Keywords
Parámetros de diseño, Osmodeshidratación, Yacón