Figura 2 - uploaded by Alvaro Restrepo
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El presente trabajo, con base en la disponibilidad térmica solar que se tiene en la superficie terrestre nacional analiza las posibilidades que ésta brinda para su aplicación en los procesos agroindustriales. Se analiza el proceso de secado en dos productos importantes para el país: café y arroz. Por último, se analizan diferentes tipos de secadore...
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La innovación abierta y los modelos colaborativos como herramientas educativa en la docencia universitaria y presentación de un modelo teórico para su aplicación.
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A pesquisa enfoca o modelo teórico desenvolvido por Peter Koch e Wulf Öester-reicher (1985; 1990) sobre as chamadas “linguagens da imediatez e da distância co-municativas”. São abordados os parâmetros comunicativos do contínuo concepcional descritos pelos autores. Busca-se, ademais, cotejar essa teoria com as obras de outros estudiosos que consider...
Citations
... In this phase, the samples lose moisture at 1054 ± 249 g water /h × m 2 until reaching the critical humidity. This phase depends directly on the product, temperature, relative humidity of the air, flow direction, and food thickness [28]. The third stage showed a gradual drop in the drying rate, because the superficial layer of water in the food had evaporated entirely. ...
In recent years, scientific research has focused on studying Andean roots and tubers due to their attractive agricultural and nutritional qualities; however, as they contain a high level of moisture, it is imperative to dry them to extend their useful life. Likewise, analysing food-drying kinetics and food stability (regarding water activity) is essential to control moisture removal and the marketing progress. The drying process carried out in this study (65 • C for 8 h) showed three clear stages: adaptation, the drying period at a constant velocity, and a third stage with a gradual drop in the drying rate. The experimental data were satisfactorily adjusted to seven mathematical models, with the Page model highlighted since it presented higher coefficient-of-determination values. Likewise, this model estimated that the mean-error and percentage-of-relative-mean-deviation values were less than 1. The isotherms showed a type-II sigmoidal shape, showing that the samples were hygroscopic due to the structural changes undergone by the matrix during the process. Finally, the GAB model showed a higher coefficient of determination. All the Andean tubers and tuberous root flours must be dried until reaching a humidity below 10 g water /g dry mass and stored in environments with a relative humidity lower than 60% to remain stable for longer.
... El aroma y contenido de polifenoles de los productos del cacao no dependen únicamente del cultivo, sino también en gran medida de la fermentación, el secado y el tostado (Vázquez y col., 2016). Además, el secado implica un proceso de fermentación residual, siendo más favorable el secado natural por las menores pérdidas de compuesto fenólicos (Menéndez y Burgos, 2021) y óptimo aprovechamiento del recurso energético solar (Restrepo y Burbano, 2005). El objetivo del presente estudio es evaluar la eficiencia de un sistema de secado solar directo para granos de cacao en Tena. ...
... El contenido de humedad libre (%), se evaluó a través de la diferencia entre el contenido de humedad y el contenido de humedad de equilibrio (%), como muestra la ecuación (3), (López y Chávez, 2018). = − (3) Para productos alimenticios existen ecuaciones que permiten predecir el contenido de humedad de equilibrio en función de las condiciones ambientales (Restrepo y Burbano, 2005), en este estudio se determinó a través del modelo matemático modificado presentado por Henderson (Guachamin, 2007), (Llerena, 2013), según la ecuación (4): ...
Introducción:
En Tena, la producción individual de cacao se ve limitada por problemas como: alta humedad del ambiente, ineficiente secado del fruto, contaminación (secado en carreteras), el escaso valor agregado y consumo interno.
Objetivo:
Evaluar la eficiencia de un sistema de secado solar directo para granos de cacao en Tena.
Materiales y Métodos:
Se construyó un secador solar directo de convención natural tipo carpa para un análisis experimental de secado para muestras de 5 kilogramos de cacao y evaluación de temperaturas en el sistema, velocidad de secado, humedad y eficiencia térmica.
Resultados y Discusión:
Durante el análisis experimental, la diferencia promedio de humedad del aire fuera y dentro del secador fue del 10 % en horas de mayor irradiación solar, en los primeros cinco días se perdió 40 % de la humedad en los granos de cacao, mientras que en los siguientes tres días se logró disminuir 7 % de la humedad. La eficiencia promedio del secador solar fue del 15,38 %. Esto indica un funcionamiento del secador de manera adecuada, los resultados obtenidos se encontraron dentro del rango del 3 % al 65 %.
Conclusiones:
La eficiencia del secador fue evaluada a través del secado de 5 kg de cacao fermentado, obteniéndose al final del proceso 3,72 kg de cacao con una humedad del 7 %. Los principales factores que afectan la eficiencia del secador son: la humedad relativa del sector, la radiación solar que incide sobre el secador solar y el área expuesta de cacao.
... Parchment coffee beans typically have moisture contents in the range of 50-54% (wet basis); in order to have a secure storage and subsequent marketing, it is necessary to reduce the beans moisture content to a safe value lower than 10% [5]. Several drying methods have been developed for coffee, being the most widely practice the exposure of the product directly to solar radiation [6]. Devan et al. [7] studied different configurations of solar drying systems for different agricultural food products and they compared with traditional hot air dryers [8]. ...
... Regarding to drying times, the average values during all treatments showed a decrease compared to traditional processes. Particularly, in comparison with convective-solar drying, which is the most used drying process in Colombian coffee farms, microwave fluidization method shows a time process decrease of 20-40% approximately [6]. Besides, in a preliminary study, microwave assisted fluidized bed drying was applied to beetroot (Beta vulgaris L.) [55]. ...
This work presents the fluidized bed drying process combined with microwaves applied to Parchment coffee. In order to study different parameters that affect the quality of the grains, a mathematical model that describes energy and mass transfer during the drying process is presented and solved using Finite Elements Method (FEM) through COMSOL Multiphysics software. The model also considered the shrinkage of the grains due to water removal. Experiments were carried out in experimental prototype equipment obtaining the drying curves, which were utilized to validate the mathematical model. To study the impact of the operating conditions on the quality of the processed coffee, total polyphenolic content and antioxidant capacity were determined by Folin-Ciocalteau and free radical 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) methods, respectively. Finally, nutritional parameters were related to operating conditions by the polynomial regression and desirability function methodology. Optimal operating conditions (1.4 m/s and 500 W) were found, which provides a product of excellent final quality.
... By using a hybrid solar dryer equipped with a flat collector, Suherman et al. [34] reached a 50.07% efficiency in his dryer with a chamber temperature of 60°C and 300 g of coffee; Burbano [36] obtained efficiencies between 20 to 29% in an indirect solar coffee dryer with forced convection employing 227 kg of coffee with a drying temperature of 50°C. In the experimental investigation of Sevik [37], where he carried out the drying of several products for different climatic characteristics, he reported efficiencies between 16 and 79%, where high drying temperatures tend to be an important factor when evaluating the efficiency of a solar dryer. ...
This article report a mathematical model with experimental measure-ments of a novel solar dryer named: Parvati Solar Dryer (PSD), which consists of a double angle linear collector and a cylindrical drying chamber with a trans-lucent surface. Semi-theoretical and empirical thin-film models were evaluated to select the one with the best fit (higher coefficient of determination R2 and lower mean square error RMSE) in terms of the humidity ratio MR and taking into account that the drying chamber temperature does not exceed 35 °C to maintain the quality of the coffee. The linear collector has a mechanism that changes the reflection angles; therefore, the solar energy is captured over the focal zone where the drying chamber is located. Experimental tests were carried out using 25 kg of coffee beans of the Caturra Arabica variety. The initial coffee beans moisture content was dropped from 53 to 12.5% w.b. during a period of 33 days with 6 h of drying per day. The beans drying speed was 2.2 g/day with an average solar irradiance of 490.3 W/m2. The efficiency of the drying was 36.6%. It was found that the Hii model best fits the drying process with R2 = 0.997 and RMSE = 0.0586. Finally, the average thermal diffusivity was 1.48 x 10-10 m2/s.
... De igual forma se halla la fermentación: En este estudio, la fermentación duró 5 días o 120 horas, durante los cuales hubo muchos cambios a nivel físico-químico dentro y fuera de los granos de cacao. El método Rohan, fue aplicado para fermentar la masa fresca del cacao (Restrepo y Burbano, 2005;Amorim, et al., 2017;Morales, et al., 2016). ...
El Theobroma cacao, es una especie que aporta interesante conservación de la biodiversidad, permitiendo viabilizar el cultivo como sistema biológico donde se hospedan aves, reptiles, insectos. El objetivo de este estudio consiste en analizar el sistema de producción de la almendra y del cacao, en función de generar un estándar de calidad del cacao, mediante la aplicación de características sensoriales, llevando un control adecuado de las almendras, que representan la principal materia prima para la elaboración de éste. La investigación se ejecutó en un sistema sin sombra establecido en la Finca Experimental “La Represa”, ubicada en Fayta, vía Quevedo-San Carlos, provincia de Los Ríos-Ecuador, durante 114 días. Se caracterizó en un sistema de materiales mejorados, estudiando la almendra de cacao de 41 materiales hibridados; organizado en 40 tratamientos, más un testigo JHVH-10; y por unidad experimental 20 frutos fisiológicamente maduros, aplicando el análisis de componentes principales. Como resultado se obtuvo, en el análisis químico, humedad, y minerales como fósforo, cobre, hierro y zinc; grasa y energía; proteína y carbohidratos; así como potasio, calcio y magnesio. En la evaluación sensorial, sabor cacao; frutal y caramelo. Se concluye que, es importante fomentar el desarrollo sustentable del cacao en esta zona de Ecuador. Palabras clave: Cacao; fermentación; evaluación sensorial; minerales; desarrollo sostenible.
... Furthermore, moisture loss was faster in the initials stages of drying, since the grain has higher moisture content and this water is easier to remove, becoming increasingly difficult to remove moisture at the end of the drying process. These results are consistent with the assessments made by Rajeshwari and Ramalingam (2012), who reported an efficiency of 15% to 18%, in all conditions test design solar dryer box type, but are low values regarding the efficiency of 29% by dry coffee with an indirect solar dryer with forced convection, reported by Restrepo and Burbano (2005) and the value of 52.55% average efficiency for a day, reported by Sreekumar (2013). Bergues-Ricardo and Díaz-López (2014) when evaluating a sample of existing solar dryers in Latinoamerica, found that its efficiency varies between 2 and 50% on average. ...
... As the drying process greatly affects to quality coffee in terms of appearance and taste. when the drying process coffee bean done properly within the recommended apropiadas para el proceso de secado del café (Restrepo y Burbano, 2005). Esto debido a que cuando se sobrepasan 50 °C de temperatura en el proceso de secado del grano de café durante un periodo de 4 a 10 h, existen pérdidas en el sabor del café. ...
... conditions, a quality higher product is obtained (Menya and Komakech, 2013). Thus, depending on the location of the dryer and the conditions of insolation, at certain times of the day temperatures up to 50 °C within the dryer, which are suitable for drying coffee (Restrepo and Burbano, 2005). This is because when you exceed 50 °C temperature in the drying process of coffee beans for a period of 4 to 10 h, there are losses in the taste of coffee. ...
La forma más común de realizar el proceso de secado para obtener café pergamino seco a partir de café cereza, es exponiendolo a los rayos solares de manera directa y a la intemperie, donde la calidad final no siempre es óptima. Una alternativa para mejorar el proceso ha sido el aprovechamiento de la energía solar mediante el uso de secadores solares. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia térmica y financiera del proceso de secado de grano de café en un secador solar activo tipo invernadero. El estudio se realizo durante el año 2014, en un secador solar tipo invernadero con colector integrado formando parte de la estructura, con circulación de aire forzada. El grano fue puesto en charolas hechas con bastidor de madera y malla sombra 80% con dimensiones de 0.3*0.85 m, que sirvieron como camas de secado. La proporción de grano fue de 19.5 kg m-2. En 44 h de sol (5 días), se obtuvo un porcentaje de humedad del café pergamino de 11%. La eficiencia térmica del secador solar fue de 12%. Los resultados del flujo de efectivo descontado es positivo y la recuperación de la inversión se logra durante un periodo de cosecha (aproximadamente tres meses), que representa una alta viabilidad de uso de esta tecnología a nivel de pequeños productores.
... 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 de eliminación de humedad varían desde medios mecánicos, utilizando prensas, máquinas centrífugas, hasta el secado por medios térmicos con aire caliente por tiro natural o forzado (Restrepo y Burbano, 2005). 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 si mantiene 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. ...
O cacau é um dos produtos que demanda o mercado agrícola internacional; algumas companhias investiram desde seus inícios em pesquisa e desenvolvimento com o fim de obter novos produtos. Alguns fatores aumentam os custos nos produtos derivados do cacau, o qual pode ser atribuído a condições do mercado (oferta e procura), processos de transformação do cacau, processos e procedimentos agrícolas, entre outros. Este estudo enfoca-se em um processo de transformação industrial que habitualmente é uma etapa final de uma série de operações para conseguir grãos secos de cacau. Determinadas variáveis, como o tempo, temperatura e umidade, estabelecem a efetividade do secado de cacau. Esta pesquisa sugere a possibilidade de diminuir o tempo de secado industrial sem afetar as propriedades organolépticas, manipulando a umidade e a temperatura. Para esta proposta se realizaram provas de secado experimental e análise computacional utilizando o método de elementos finitos para estudar o processo de secado.
... 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 de eliminación de humedad varían desde medios mecánicos, utilizando prensas, máquinas centrífugas, hasta el secado por medios térmicos con aire caliente por tiro natural o forzado (Restrepo y Burbano, 2005). 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 si mantiene 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. ...
El cacao es uno de los productos que demanda el mercadoagrícola internacional; algunas compañías han invertido desde sus inicios eninvestigación y desarrollo, con el fin de obtener nuevos productos. Algunosfactores incrementan los costos en los productos derivados del cacao, lo quepuede ser atribuido a condiciones del mercado (oferta y demanda), procesos detransformación del cacao, procesos y procedimientos agrícolas, entre otros.Este estudio se enfoca en un proceso de transformación industrial quehabitualmente es una etapa final de una serie de operaciones para conseguirgranos secos de cacao. Determinadas variables como el tiempo, temperatura y humedadestablecen la efectividad del secado de cacao. Esta investigación sugiere laposibilidad de disminuir el tiempo de secado industrial sin afectar laspropiedades organolépticas, modificando la humedad y la temperatura. Para estapropuesta se realizaron pruebas de secado experimental y análisis computacionalutilizando el método de elementos finitos para estudiar el proceso de secado.
... la preservación de alimentos ha sido una práctica muy importante a lo largo de toda la historia humana, permite proveer en épocas de escasez y guardar en épocas de bonanza. un contenido de humedad mínimo evita el desarrollo de microorganismos, la invasión de insectos y la germinación [1]. ...
The present work exposes the most common principles that the systems of solar refrigeration are based for agroindustrials applications.
... la preservación de alimentos ha sido una práctica muy importante a lo largo de toda la historia humana, permite proveer en épocas de escasez y guardar en épocas de bonanza. un contenido de humedad mínimo evita el desarrollo de microorganismos, la invasión de insectos y la germinación [1]. ...
RESUMEN El presente trabajo expone los fundamentos más comunes en que se basan los sistemas de refrigeración solar para las aplicaciones agroindustriales. ABSTRACT The present work exposes the most common principles that the systems of solar refrigeration are based for agroindustrials applications. INTRODUCCIóN dos de las necesidades más relevantes de los países en desarrollo son el agua y la refrigeración porque se relacionan con la disposición de comida. se estima que más de la mitad de la población mundial carece de suministro adecuado de agua y de alimentos. el problema continúa en aumento cuando extensos terrenos de cultivos se destinan al desarrollo de biocombustibles y en otros casos a surtir de combustibles. actividades como la producción de alimentos, la irrigación y la conserva-ción de los alimentos son vitales en muchas regiones que tienen suficiente capacidad de producción pero los pierden por no aplicar soluciones sen-cillas, de fácil aplicación o por desconocer los principios del secado y la refrigeración solar.
