GUÍA N° 1: SECADO CURSO FACULTAD FACULTAD DE INGENIERÍA ELABORADO POR VERSIÓN TECNOLOGIA INDUSTRIAL SUSANA GÓMEZ GÁLVEZ 001 AMBIENTE LABORATORIO DE PROCESOS INDUSTRIALES APROBADO POR FECHA DE APROBACIÓN ARTURO FELIX 27/11/2019 1. LOGRO GENERAL DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Al finalizar la unidad el alumno reconoce como están clasificadas las industrias según los criterios dados, así como los servicios industriales anexos a ella, para su adecuado funcionamiento. 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRÁCTICA Conocer el porcentaje de humedad que se da en un determinado tiempo. Determinar la curva el secado por medio del secado directo. Comparar el resultado entre el peso inicial y final de la materia prima El porcentaje de reducción de humedad de materias primas. 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 pág. 1 3. MATERIALES Y EQUIPOS - EQUIPOS Equipo de secado Balanza electrónica - MATERIALES Bandeja de plástico Cuchillo Tabla de picar - INSUMO Papa, camote, plátano verde, manzana, etc. - EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL Guardapolvo Guantes de látex Mascarilla Toca 4. PAUTAS DE SEGURIDAD MANEJO DE RESIDUOS Una vez culminada la práctica de laboratorio, con ayuda del docente se procederá a la identificación y segregación de los residuos generados (ejemplo: residuos químicos y/o residuos sólidos) para su manejo, según se detalla a continuación: a. - Residuos líquidos: La solución salina que se encuentra en la probeta se verterá en el sistema armado que se encuentra dentro de la cabina extractora de gases o en la mesa indicada por el docente. b. Residuos Sólidos: - Según las indicaciones del docente se realizará la segregación de los residuos sólidos en los tachos correspondientes para su recolección. Importante: El asistente de laboratorio responsable del ambiente, procederá a recoger el residuo químico segregado y/o tratados para luego envasarlo, rotularlo y almacenarlo temporalmente hasta su disposición final. 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 pág. 2 PAUTAS DE SEGURIDAD - En el caso se encuentre un material dañado, comunicar al asistente para evitar laceraciones y/o heridas. Evitar cualquier contacto con los reactivos químicos, ya sea durante la práctica o también al momento de la segregación de los residuos. USO DE ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL En esta clase de laboratorio se usarán los siguientes EPP: Guardapolvo, mascarilla, gorra desechable y guantes de látex. 5. FUNDAMENTO SECADO El método de secado se refiere a la reducción del contenido de humedad de los alimentos para evitar el desarrollo de microrganismos aumentando la vida y disponibilidad de los alimentos. Este proceso depende del tipo de producto, sus propiedades físicas, su tolerancia a la temperatura y los requerimientos de proceso en cuanto a la forma de operación ya sea intermitente o continua. a. Métodos de secado Método adiabático: Este método consiste en adicionar aire caliente. Por ejemplo, los secadores por aspersión y los secadores de tipo instantáneo, los sirven para secar proteínas y enzimas. Método no adiabático: En este método se proporciona calor en forma indirecta por conducción a través de una pared metálica, la cual operan a presión reducida. El secado por congelamiento se efectúa por sublimación de agua congelada empleando bajas presiones y temperaturas (debajo de las ambientales). Para secar proteínas terapéuticas. b. Velocidad de secado En el diseño de secadores, además de las relaciones de equilibrio, es necesario establecer relaciones que permitan determinar la velocidad del secado o el tiempo de secado. Cuando se seca un sólido ocurren dos procesos fundamentales y en forma simultánea: Se transfiere calor para evaporar un líquido. 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 pág. 3 Se transfiere masa: como líquido o vapor al interior del sólido, y como vapor del sólido al aire. Los factores que controlan la velocidad de estos procesos determinan la velocidad de secado. Los mecanismos de transferencia de masa están relacionados con el tipo de sólido a secar (homogéneo, granular, etc.) mientras que la forma de transferir calor depende del método de secado (adiabático o no adiabático). c. Efectos colaterales del secado Cuando el secado de un material biológico no se realiza apropiadamente, se presentan daños que afectan la calidad del producto, tales como: Endurecimiento: Se presenta cuando la velocidad de secado es muy alta y el sólido forma una capa interior húmeda y una capa exterior seca e impermeable, que impide la evaporación y el secado. Deshidratación química: Consiste en la eliminación de agua de la estructura molecular del producto y también se origina por una velocidad de secado alta. Desnaturalización: Es el daño que sufren las proteínas en el secado. Este proceso generalmente sigue una cinética de primer orden. d. Etapas en la operación de secado Periodo de inducción o de velocidad de secado creciente En esta etapa se inicia el proceso de secado de manera que el producto se calienta y aumenta la temperatura de la interface, produciéndose una adaptación del material a las condiciones de secado. Periodo de velocidad de secado constante La velocidad con que se elimina de la superficie del sólido es menor que la velocidad con que llega a ella desde el interior del mismo, de esta manera la superficie del material se mantiene constantemente mojada y se comporta como una masa de líquido. Periodo de velocidad de secado decreciente La humedad del producto sigue disminuyendo hasta alcanzar la humedad de equilibrio. En este periodo las líneas que se obtienen pueden ser curvas, en otros casos serán rectas o bien una combinación de ambas. 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 pág. 4 6. PROCEDIMIENTO (DESARROLLO DE LA PRÁCTICA) Se lava la MP, para elminiar cualquier tipo de bacteria. Se coloca en un recipiente el producto. Se hizo uso de la tabla de picar, para cortar la MP en rodajas. Se caliba la balanza y se coloca la MP, la cual pesó 531 gr. Se coloca la bandeja sobrer la balanza y se obtuvo una masa de 544 gr. Se colocaron las rodajas en la bandeja. Se volvio a pesar la MP antes de ingresar al secador, y se obtuvo una masa de 527 gr. Se programó el secador a 45 min y 135°F. (5 min para alcanzar la temperatura indicada) Se inspecciono cada 10 min, volviendo a pesar pasado dichos minutos. 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 Se quita la cascara usando los cuchillos carrespondientes. Se introdujo la bandeja con las rodajas de camote al secador y se cerro con una placa de metal. pág. 5 7. ENTREGABLES CÁLCULOS Y RESULTADOS: Complete las tablas colocadas en la pizarra. MATERIA PRIMA MASA INICIAL T0= 135 F T1= 145 F T2= 155 F T3= 165 F T4= 175 F CAMOTE PAPA MANZANA I. Graficar: masa vs T. II. Analizar los resultados obtenidos en la gráfica. CUESTIONARIO. 1. ¿Cuál es la función de un secador? ¿Qué tipo de industrias lo utilizan? Dar un breve ejemplo. 2. De acuerdo a los cálculos obtenidos en la práctica de Secado. Hallar el % de humedad de su muestra que se le asigno en dicha práctica. 3. Desarrolle un diagrama en función a: peso vs tiempo. Responder: ¿Cuál de las muestras obtuvo mayor % de humedad? ¿Por qué cree usted que dicha muestra obtuvo mayor % de humedad? Justifique su respuesta. I. CONCLUSIONES. 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 pág. 6 8. FUENTES DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA LIBROS - McCabe, Warren L (2007), Operaciones Unitarias en Ingeniería Química, McGraw-Hill ENLACES - http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Secado.pdf https://www.academia.edu/9231717/preinforme_de_secado 100000U14I- Tecnología Industrial Guía N°1-Rev0001 pág. 7
