Nueva metodología para determinar el coeficiente de difusión y el coeficiente convectivo en el secado de alimentos

• F. Javier Arranz ^[1] ; Tatiana Jiménez-Ariza ^[2] ; Belén Diezma ^[1] ; Eva C. Correa ^[1]
  1. [1] Universidad Politécnica de Madrid

     Universidad Politécnica de Madrid

     Madrid, España

     
  2. [2] Universidad San Buenaventura
• Localización: IX Congresso Ibérico de Agroengenharia: Livro de Atas / coord. por José Carlos Barbosa, António Castro Ribeiro, 2018, ISBN 978-972-745-247-7, págs. 1185-1193
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • New methodology to determine the diffusion and the convective transfer coefficients in the drying of foods
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• Resumen
  • español

    En la actualidad, es usual determinar el coeficiente de difusión y el coeficiente convectivo de transferencia de masa recurriendo a relaciones aproximadas que emplean números adimensionales. Estas relaciones aproximadas se desarrollaron en el pasado, con el fin de evitar las dificultades asociadas con la expansión de series y el cálculo de sus correspondientes coeficientes de expansión a partir de ecuaciones trascendentales. Sin embargo, el desarrollo de computadoras ha eliminado estas dificultades, por lo que actualmente estos cálculos pueden realizarse fácilmente. En esta contribución proponemos una metodología iterativa que aprovecha las capacidades computacionales actuales, haciendo uso de soluciones analíticas en forma de expansión en serie, y evitando así utilizar las relaciones aproximadas clásicas para el cálculo de ambos coeficientes. El nuevo enfoque metodológico ha sido aplicado a datos experimentales de secado de láminas de zanahoria a diferentes temperaturas, describiéndose como debe ser el procedimiento experimental para obtener datos de secado bajo las mismas condiciones bajo las cuales se obtiene la solución analítica de la ecuación de difusión (ley de Fick) en forma de expansión en serie. El objetivo de este trabajo es establecer un protocolo riguroso para el procedimiento experimental de secado, empleando una báscula de humedad de uso habitual en laboratorio adaptada para cumplir dichas condiciones. La aplicación de esta nueva metodología iterativa junto con el protocolo de secado que se describe, permiten obtener valores de los dos coeficientes dentro del rango de los publicados en la bibliografía, tanto más cercanos a los valores reales como las condiciones experimentales lo son a las condiciones bajo las cuales se obtiene la solución de la ecuación de difusión.

  • English

    At the present time, it is usual in determining diffusion and convective transfer coefficients resort toclassical approximate relationships involving dimensionless numbers. These approximate relationshipswere developed in the past, in order to avoid the difficulties associated with calculations of large seriesexpansions and its corresponding expansion coefficients given by transcendental equations. However, the development of computers has removed these difficulties, so that currently such calculations can be easilyperformed.In this paper, we propose an iterative methodology that takes advantage of current computationalcapabilities, avoiding using approximate relationships. On the other hand, we present a drying protocolmatching experimental conditions and theoretical conditions of analytical solution in order to obtaincorrect coefficients values. This proposed methodology was applied to experimental data from carrotdrying at different temperatures, showing an adequate behaviour and giving reasonable results.