Ghiaus, Margaris & Papanikas (1997)

Ghiaus, A. G., Margaris, D. P., & Papanikas, D. G. (1997). Mathematical modeling of the convective drying of fruits and vegetables. Journal of food science, 62(6), 1154-1157.

            La conservación de las características delicadas de frutos y vegetales requiere diseños adecuados y la operación hábil del deshidratador, lo cual demanda un buen entendimiento de los principios de deshidratación, por lo que ya han sido desarrolladas ecuaciones previas para representar el comportamiento de productos agrícola durante el secado por Jayas y Col. (1990). Aunque, es necesario tomar en cuenta que el secado de agroalimentos es una operación compleja debido a sus dificultades en la descripción matemática de los fenómenos que ocurren.

            El objetivo de este estudio fue desarrollar ecuaciones y métodos útiles para la predicción y optimización de parámetros de proceso de secado convectivo, es decir por suministro de aire caliente, en frutos y vegetales. El modelo propuesto se basó en propiedades físicas y de transporte, balances de masa y energía, para que sea utilizado en transporte inestable de momento, calor y masa de agroalimentos granulares bajo condiciones de secado convectivo. Además, para determinar los parámetros de entrada que podrían minimizar el tiempo de secado y el consumo de energía se hizo una iteración de los siguientes parámetros; relación de la recirculación del aire de secado, flujo volumétrico de entrada y espesor del lecho inicial.

            Debido al encogimiento que presentan los productos durante el proceso de secado convectivo, da cabida al uso de  ecuaciones sobre el cambio de densidad del producto sólido, isotermas de sorción de agua, ecuaciones diferenciales en estado inestable para perfiles de temperatura y contenido de humedad dentro del producto, que fue resuelto numéricamente usando el esquema de diferencias finitas centrales. Los datos calculados fueron comparados con datos experimentales de prueba durante las condiciones de secado (velocidad de secado)  de uva para obtener un diseño de los parámetros de operación y optimización, que resulto en menor tiempo de secado y una alta calidad del producto seco, cabe mencionar que se encontraron resultados similares entre los datos calculados con  los datos experimentales.

            Por consiguiente, debido a que el algoritmo computacional provee un procedimiento conveniente y de bajo costo para optimizar el secado por convección de frutas y vegetales, a partir de parámetros de operación y proceso qua presentan efecto significativo en el cambio de las propiedades de agroalimentos, se considera transcendental conocer demás factores que influyen en el secado convectivo, el factor principal del que dependen las características de un producto seco final son las condiciones de proceso y entre estos se encuentran la temperatura, la velocidad y la humedad relativa del aire utilizado para dicho proceso, así como la presión existente en el sistema, a su vez las variables mencionadas poseen mayor influencia sobre las características del producto por deshidratar entre las  que más resaltan en investigaciones previas se pueden mencionar su composición química y estructura celular, al igual que la forma y el tamaño del mismo. Por lo anterior, un conocimiento experimental de las condiciones de proceso sobre las características del producto ayudara a identificar parámetros que puedan ser utilizados en posteriores metodologías.

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Jayas, D.S., Cenkowski, S., Pabis, S., and Muir, W.E. 1991. Review of thin-layer drying and wetting equations. Drying Technology. 9(3): 551-565.