operaciones unitarias

PRACTICA No 1. ESTUDIO DE LA VELOCIDAD DE SECADO DE LOS GRANOS DE CACAO.

OBJETIVO:
Conocer una de las operaciones unitarias el “secado” aplicada en semilla del cacao, así como también analizar y observar el fenómeno de reducción de humedad que ocurre en dicho proceso.

INTRODUCCIÓN:
Theobroma cacao es un árbol de 4-8 m de alto de la familia Sterculiaceae, nativo de las regionestropicales de América, con semillas que contienen una cantidad significativa de grasas (40-50 %) y polifenoles (alrededor del 10 % del peso del grano seco).
En el procesamiento del cacao existen dos etapas críticas, que son el secado y la fermentación, procesos que ocasionan que las paredes celulares se destruyan, permitiendo que los contenidos de la semilla queden expuestos a otros constituyentesquímicos que afectan sus propiedades organolépticas.
De otra parte, el secado artificial produce la principal transformación del grano en la postcosecha y a su vez es el procedimiento que más atención requiere para no afectar la calidad, ya que de la energía utilizada en el proceso de producción de granos, el secado consume alrededor del 50 %, y tomando en cuenta factores de calidad y consumoenergético, se puede apreciar la importancia que adquiere su correcta realización. Los objetivos principales del secado son: reducir la humedad de cosecha de los granos y semillas a niveles seguros para el almacenamiento y óptimos para su comercialización. Secado significa la remoción de cantidades de agua de determinado material, la cual se elimina en una mezcla de aire-vapor de agua. Los métodos deeliminación de humedad varían desde medios mecánicos, utilizando prensas, máquinas centrífugas, hasta el secado por medios térmicos con aire caliente por tiro natural o forzado. El secado se puede realizar con aire natural o con aire caliente y generalmente se refiere a la temperatura del aire de secado, sin embargo, la temperatura que el grano adquiere en los procesos de secado determinará simantiene la calidad inicial; en los granos es necesario que la humedad óptima no sea un promedio de una gran disimilitud de humedades, sino que exista una homogeneidad en su humedad.
Es importante también destacar las operaciones de deshidratación de los alimentos, algunas de las cuales en años anteriores se desarrollaban por determinaciones de masa del producto durante el tiempo.



MARCO TEÓRICOOperación unitaria: Las operaciones unitarias son cada una de las acciones necesarias de transporte, adecuación y/o transformación.

Tipos de Operaciones Unitarias: Las operaciones unitarias más comunes se producen en Reactores, intercambiadores de
Calor, bombas, mezcladores y separadores, y en cada proceso / operación unitaria se cambian las condiciones de una determinada cantidad de materiade una o más de las siguientes formas:
Modificando su masa o composición
Modificando el nivel o calidad de la energía que posee
Modificando sus condiciones de movimiento

Cada operación unitaria tiene una fuerza impulsora, un gradiente en alguna propiedad, que da cuenta del mecanismo principal de transferencia:


Caso
Mecanismo
Gradiente Impulsor
Transferencia de masa
DifusiónConcentración
Transferencia de calor
Conducción, convección y radiación
Temperatura
Transferencia de cantidad de movimiento
Rozamiento
velocidad


Clasificaremos las operaciones unitarias en las siguientes 6 tipos:

Velocidad de secado
Se define la velocidad de secado como la pérdida de humedad del sólido húmedo por unidad de tiempo, y más exactamente por el cociente diferencial (-dX/dθ)operando en condiciones constantes de secado, es decir con aire a las condiciones de temperatura, presión, humedad y velocidad constantes en el tiempo.


Secado:
Operación de transferencia de masa de contacto gas- sólido, donde la humedad que contiene el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la presión de vapor ejercida por el sólido húmedo...