Modelado matemático del secado solar de zanahoria (Daucus carota) a 3832 m de altitud

Abstract

El clima andino ofrece condiciones interesantes para el secado de alimentos. Presión atmosférica de 63 kPa, humedades relativas inferiores a 30% y temperaturas inferiores a 25 °C. El objetivo de este trabajo fue estudiar la cinética del secado de zanahorias en tres diferentes medios de secado mediante tres modelos matemáticos. Las zanahorias fueron ralladas y colocadas en marcos de malla en tres medios de secado: al aire libre, metal ondulado (calamina) y bandeja metálica negra fosca. El secado se realizó durante un día ensolerado con nubes esporádicas hasta peso constante. Los datos de perdida de agua fueron ajustados a los modelos matemáticos Page, Weibull y Midilli. Las constantes de los modelos fueron validados mediante el coeficiente de determinación (R2) y la Media Aritmética porcentual del Error (MA%E). Las temperaturas promedio del aire circundante durante el secado en los tres medios de secado fueron de 24, 28 y 34 °C respectivamente. Se observó que tiempo de secado al aire libre fue menor que en metal ondulado y metal negro, a pesar que se tuvo menor temperatura de secado. El modelo Weibull obtuvo un mejor ajuste en las tres situaciones de secado, cuya constante de velocidad k, fue de 8.69x10-3, 8.69x10-3 y 8.69x10-3 para las temperaturas de 24, 28 y 32 °C respectivamente. Se verificó que las condiciones del aire a 3800 m de altitud, son adecuadas para el secado de zanahorias y que el secado al aire libre, con mayor flujo de aire es más adecuado que aire caliente con poca circulación. Palabras claves: Modelos matemáticos, Coeficiente efectivo de difusión, Energía de activación, Altiplano peruano.