EMPAQUE Y EMBALAJE DE ALIMENTOS

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CALKINÍ EN EL ESTADO DE CAMPECHE

INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

INGENIERÍA DE ALIMENTOS II

UNIDAD 2

SECADO

UNIDAD 1

EMPAQUE Y EMBALAJE DE ALIMENTOS

AUTOR: ING. JUAN ALBERTO MOO PUC

2 PRESENTACIÓN

Este paquete didáctico contempla los materiales básicos de aprendizaje para la asignatura de Ingeniería de alimentos II de la segunda unidad del silabus, en ella podrá encontrar una introducción a la operación unitaria conocida como secado.

En este capitulo podrá encontrar las bases teóricas del secado, los tipos de secado que existen, las clasificaciones sugun distintas características y la descripción de algunos equipos de sacado.

3 ÍNDICE DE CONTENIDO

ENVASES Y ENVALAJES DE ALIMENTOS

2 UNIDAD 2 SECADO

2.1 Introducción

2.1.1 Definiciones

2.1.2 Humedad en equilibrio

2.2 Secado por lotes y secadores por lotes

2.2.1 Secador de platos y de de charolas (directo)

2.2.2 Secado a vació (indirecto)

2.2.3 Secadores giratorios

2.2.4 Liofilización y secadores por liofilización

2.3 Velocidad de secado

2.3.1 Métodos experimentales para curvas de secado

2.3.2 Periodo de velocidad constante

2.3.3 Periodo de velocidad decreciente

2.4 Secado continuo y secadores continuos

2.4.1 Secado adiabático

2.4.2 Secadores turbo

2.4.3 Secadores rotatorios

2.4.4 Secadores de tambor

2.4.5 Secado y secadores por aspersión

2.4.6 Secado por fluidización

4 OBJETIVOS GENERALES DE LA UNIDAD TEMÁTICA

TEMA 2.1. INTRODUCCIÓN AL SECADO

Al finalizar esta unidad el alumno conocerá, las definiciones básicas acerca del secado, las bases teóricas de esta operación unitaria, y la importancia de esta en la industrias de los alimentos.

TEMA 2.2 SECADO POR LOTES Y SECADORES POR LOTES

En este tema el alumno, entenderá y analizara el por que de la clasificación de secado por lotes, sus ventajas y desventajas, y la descripción de los equipos que se catalogan como de este tipo.

TEMA 2.3 VELOCIDAD DE SECADO

Al finalizar este tema el alumno podrá describir las variables mas importantes que influyen en la velocidad de secado de diferentes materiales, sus gráficos y las zonas de importancia de estos.

TEMA 2.4 SECADO CONTÍNUO Y SECADORES CONTÍNUOS

Al finalizar este tema el alumno conocerá, analizará y evaluará las definiciones y las bases teóricas del secado continuo y de los equipos principales.

5 NSTRUCCIONES GENERALES PARA EL USO DEL PAQUETE DIDÁCTICO

El presente material ha sido elaborado para un aprendizaje autodidacta del alumno para ello debe seguir las siguientes instrucciones:

1.- Consultar el índice de contenido de la unidad temática: en el encontrará todos los temas y subtemas de que consta el material.

2.- Consultar los objetivos generales que corresponden a cada tema: en este caso existen 6 temas que corresponden a los del índice de contenido, en este apartado se exponen las acciones que el alumno deberá realizar para alcanzar el logro de la unidad.

3.- A continuación una vez que el alumno conoce de los objetivos, para su logro deberá consultar el desarrollo de los temas integrantes de la unidad, que se encuentran en el siguiente apartado, estudiarlos de manera que logre alcanzar el objetivo señalado anteriormente.

• El material esta dividido en temas con su correspondiente contenido que corresponden a los objetivos a alcanzar y este contiene subtemas que corresponden a cada uno de los conocimientos que el alumno debe de asimilar para poder cumplir con éxito la meta final.

4.- Conforme vaya estudiando, puede realizar la investigación documetal que se señala, en la que se encuentran los temas que corresponde al logro del objetivo, el formato y el sistema de calificación serán los que el instituto tiene estandarizado para ello: ver anexo

5.- Una vez finalizado el trabajo de investigación documental y adquirido los conocimientos que los temas y subtemas marcan, realice la auto evaluación y compruebe si realmente domina la unidad temática.

Si la autoevaluación es exitosa usted ya esta preparado para continuar el estudio de la siguiente unidad temática “felicidades”.

En caso contrario repase de nuevo los subtemas que no domina intentando alcanzar el objetivo marcado, repita esto tantas veces como sea necesario.

6 DESARROLLO DE LOS TEMAS INTEGRANTES DE LA UNIDAD TEMÁTICA

INSTRUCCIONES: LEE CUIDADOSAMENTE EL MATERIAL, Y AL FINAL REALIZA LAS ACTIVIDADES QUE SE TE INDICAN

TEMA 2.1. INTRODUCCIÓN AL SECADO

Al finalizar esta unidad el alumno conocerá, las definiciones básicas acerca del secado, las bases teóricas de esta operación unitaria, y la importancia de esta en la industrias de los alimentos.

Por lo general, el término secado se refiere a la eliminaci6n de humedad en una sustancia. Se aplica tan fácil e incongruentemente que es necesario restringir su significado en el análisis presente del tema. Por ejemplo, un sólido húmedo, como madera, tela o papel, puede secarse por evaporaci6n de la humedad ya sea n una corriente de gas o sin el beneficio del gas para acarrear el vapor; sin embargo,

generalmente no se considera como secado la eliminación mecánica de esta humedad mediante el exprimido o centrifugado.

Una solución puede “secarse” esparciéndola en forma de pequeñas gotas en un gas caliente y seco, lo que provoca a evaporación del líquido; empero, la evaporación de la solución mediante ebullición en ausencia de un gas para arrastrar la humedad por lo común se considera una operación de secado. Cualquier contenido pequen0 de agua presente en un líquido como benceno, puede “secarse” mediante una operación que en realidad es una destilación; no obstante, la eliminaci6n de una pequeña cantidad de acetona mediante el mismo proceso, de ordinario no se llama secado. Los gases y líquidos que contienen pequeñas cantidades de agua pueden secarse mediante operaciones de adsorción como se expuso en el capítulo ll.

Este análisis se limitará principalmente a la eliminación de humedad de sólidos y líquidos por evaporaci6n en una corriente gaseosa. En la práctica, la humedad es con tanta frecuencia agua y el gas con tanta frecuencia aire que esta combinación proporcionará las bases para la mayor parte de este análisis. Sin embargo, es importante acentuar que el equipo, técnicas y relaciones son igualmente aplicables a otros sistemas.

EQUILIBRIO

El grado de presión de vapor que ejerce la humedad contenida en un s6lido húmedo o en una soluci6n líquida depende de la naturaleza de la humedad, la naturaleza del sólido y la temperatura. Por tanto, si un sólido húmedo se expone a una corriente continua de gas fresco que contiene una presión parcial dada del vapor , el s6lido o bien perderá humedad por evaporación o ganara humedad del gas, hasta que la presi6n de vapor de la humedad del sólido sea igual . Entonces, el sólido y el gas están en equilibrio, y el contenido de humedad del s6lido se conoce como su contenido de humedad en el equilibrio en las condiciones predominantes.

Sólidos insolubles

En la figura 12.1 se muestran algunas relaciones típicas de humedad en el equilibrio, en donde la humedad en cada caso es agua. Aquí, la presión parcial en el equilibrio del vapor de agua en la corriente gaseosa se dividió entre la presión de vapor del agua pura p, para obtener la saturación relativa o humedad relativa del gas (véase el capítulo 7), porque entonces las curvas son aplicables en un rango modesto de temperaturas y no se limitan únicamente a una temperatura.

Considérese la curva para la madera. Si la madera contiene inicialmente un contenido muy alto de humedad, 0.35 kg agua/kg sólido seco por ejemplo, y se expone a una corriente continua de aire con 0.6 de humedad relativa, la madera perderá humedad por evaporación hasta que alcance por fin su concentración en el equilibrio que corresponde al punto A sobre la curva. Una mayor exposici6n a

este aire, aun por periodos indefinidamente grandes, no provocará pérdidas adicionales de humedad del sólido. Sin embargo, el contenido de humedad puede reducirse más exponiendo el sólido a aire de menor humedad relativa; no obstante,

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