Contribución al estudio y optimización del secado intermitente: aplicación al secado de mango (Mangifera indica L var. Tommy Atkins)

Abstract

La tecnología del secado intermitente ha sido empleada con el fin de mejorar la calidad y minimizar el consumo energético en el secado de materiales sensibles al calor y donde la cinética está controlada por mecanismos de transferencia internos. El objetivo del presente trabajo fue estudiar y optimizar el secado intermitente y en particular su aplicación al secado de mango, con el fin de mejorar la eficiencia energética del proceso mediante el suministro periódico de energía térmica. Para el estudio y optimización del secado intermitente de mango fue necesario el previo desarrollo y validación de un modelo que representara adecuadamente los fenómenos físicos que gobiernan el proceso, así como la formulación de una función objetivo que permitiera optimizar tanto la eficiencia energética del proceso como la calidad del producto. Con el fin de especificar el modelo, fueron analizados los fenómenos de transferencia de materia y calor en un sistema con geometría cúbica. El modelo del proceso fue ajustado con cinéticas de experiencias de secado continuo e intermitente con el propósito de identificar la difusividad efectiva. El modelo fue posteriormente validado a diferentes condiciones de operación mediante experiencias de secado intermitente. El modelo del proceso describió satisfactoriamente los datos experimentales para la humedad y la temperatura para los conjuntos de datos empleados en la identificación paramétrica y la validación. El problema de optimización del proceso de secado intermitente fue definido como la búsqueda de los tiempos de duración de cada periodo de calentamiento y reposo, que minimizaran una función objetivo definida a partir de la ganancia entálpica del producto. Según los resultados optimizados, la aplicación y optimización del secado intermitente de mango permitió una disminución, respecto al proceso de secado continuo, entre el 13.4 % y el 20.1 % para la ganancia entálpica media, y entre el 2.8 % y el 8.6 % para el tiempo de calentamiento, se