Modelación matemática del proceso de secado en cebolla: Parámetros Cinéticos y Termodinámicos

• Bruno Giménez-López Universidad Tecnológica del Perú. https://orcid.org/0000-0002-5473-6908
• Cristhian Ronceros Universidad Tecnológica del Perú. https://orcid.org/0000-0001-8421-5217
• Alejandro Quispe Laboratorio de Química Analítica Instrumental, Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Juan Bautista, Ica Perú. https://orcid.org/0000-0001-8421-5217
• Rosalio Cusi Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica, Perú. https://orcid.org/0000-0003-1075-5725
• Manuel Giménez-Medina Laboratorio de Química Analítica Instrumental, Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Juan Bautista, Ica Perú. https://orcid.org/0009-0004-3668-6857
• Carmen Cuba Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica, Perú. https://orcid.org/0000-0003-0859-8361

Palabras clave: deshidratación de cebolla, modelos matemáticos, parámetros cinéticos, eficiencia de secado, sostenibilidad ambiental

Resumen

Los procesos de deshidratación de la cebolla están regidos por una serie de parámetros cinéticos y termodinámicos qué al ser controlados, facilitan la identificación de un modelo matemático, que permitirá mejorar la eficiencia y calidad del proceso de secado en términos de reducción de costos de producción, sostenibilidad ambiental y desarrollo de productos innovadores. En este trabajo se validaron diferentes modelos matemáticos que describan con precisión el proceso de secado y a partir de ellos determinar los parámetros cinéticos y termodinámicos que gobiernan los procesos de deshidratación. Para el desarrollo experimental se utilizaron cebollas cultivadas en la región de Ica, Perú, peladas, cortadas en trozos y deshidratadas (60, 70, y 80 ºC) y se aplicaron cinco modelos matemáticos para modelar la cinética del secado del proceso. El modelo de Midilli fue el que mejor se adaptó a las curvas experimentales. El aumento de la temperatura redujo la entalpía e incrementó la entropía, la energía libre de Gibbs, y el coeficiente de difusión efectivo en ambas variedades de cebolla. La determinación de la cinética de secado ha sido fundamental para establecer las condiciones de operación, al comprender cómo la temperatura, la humedad relativa y otros parámetros afectan la velocidad de eliminación de la humedad, permitiendo el diseño de equipos óptimos y prever el comportamiento del producto durante el proceso de secado.

Citas

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