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UNIVERSIDAD NACIONAL AMAZNICA DE MADRE DE DIOSFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGINIERIA AGROINDUSTRIAL

TEMA:EVALUACIN DE LA TEMPERATURA Y TIEMPO OPTIMO PARA ALCANZAR UNA HUMEDAD DE 3% EN EL SECADO DE ARTOCARPUS CAMANSI (SEMILLA DEL PAN DE RBOL) POR EL METODO DE SECADO EN BANDEJAS EN LA PROVINCIA DE TAMBOPATA.

TESISTA: Hilda esmeralda Quispe arias.

ASESOR: Ing. Julin colquehuanca vilca

Puerto Maldonado Per2015

NDICE DE CONTENIDOUNIVERSIDAD NACIONAL AMAZNICA DE MADRE DE DIOS1I GENERALIDADES41.1.Ttulo:4evaluacin de la temperatura y tiempo ptimo para alcanzar una humedad de 3% en el secado de artocarpus camansi (semilla del pan de rbol) por el mtodo de secado en bandejas en la provincia de tambopata.41.2.Tesista:4Hilda esmeralda Quispe arias41.3.Carrera Profesional:4Ingeniera Agroindustrial41.4.rea de investigacin:4Tecnologa de los alimento41.5.Asesor:4ING. Julin ccolquehuanca vilca41.6.Fecha de inicio y fecha probable de trmino:4Del 15 de mayo del 2015 al 15 de agosto del 201541.7. Resumen4II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA52.2. Justificacin e importancia52.3. Objetivos5a)Objetivo general5b)Objetivos especficos5III MARCO TERICO63.1. Antecedentes de estudios realizados6SECADOR DE BANDEJAS8RANGOS DE OPERACIN10CURVAS DE VELOCIDAD DE SECADO10MATEMATICAS DEL SECADO111.1 PERIODO INICIAL121.2 PERIODO DE VELOCIDAD CONSTANTE121.3 PERIODO A VELOCIDAD DECRECIENTE14PAN DE ARBOL (artocarpuscamansi)17Descripcin: artocarpuscamansi 17Contenido Nutricional18Procesamiento de las semillas de pan de rbol19Caracterizacin fsica19IV. HIPOTESIS, VARIABLES, INDICADORES Y DEFINICIONES OPERACIONALES204.1 hiptesis general204.2 hiptesis nula204.3 hiptesis alterna20Si artocarpus camansi (pan de arbol) se somete al secado en bandejas a una temperatura de 70oC y velocidad de aire de 6.5 m/s, entonces mayor ser el tiempo de secado.204.2SISTEMAS DE VARIABLES E INDICADORES204.2.1Variable independiente204.2.2Variables dependientes20Caractersticas sensoriales:20Olor20Color21Sabor21Caractersticas fsicas:21Slidos totales21Humedad21Actividad de agua214.2.3 Operacionalizacion de las variables21V MATERIALES Y METODOS225.1 MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS225.2 METODOLOGA225.2.1 Descripcin del proceso235.3 Tcnica de muestreo23VIANALISIS ESTADISTICOS236.1 Poblacin: muestra de semillas de pan de rbol de 6 kg236.2 Muestra: 50 muestras de 100 gramos de semillas de pan de rbol.236.3 Tcnica de anlisis:23VII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES247.1Potencial Humano247.3 Recursos financieros257.4 Costos: Cuadro N 03 costos del proyecto de investigacin257.5 Cronograma de actividades25Bibliografa26

I GENERALIDADES

1.1. Ttulo:

evaluacin de la temperatura y tiempo ptimo para alcanzar una humedad de 3% en el secado de artocarpus camansi (semilla del pan de rbol) por el mtodo de secado en bandejas en la provincia de tambopata.

1.2. Tesista:

Hilda esmeralda Quispe arias

1.3. Carrera Profesional:

Ingeniera Agroindustrial

1.4. rea de investigacin:

Tecnologa de los alimento

1.5. Asesor:

ING. Julin ccolquehuanca vilca

1.6. Fecha de inicio y fecha probable de trmino:

Del 15 de mayo del 2015 al 15 de agosto del 2015

1.7. Resumen

II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1. Planteamiento del problema

Cul es la temperatura y tiempo ptimo para alcanzar una humedad de 3% en el secado de las semillas de pan de rbol por el mtodo de secado en bandejas?

2.2. Justificacin e importanciaEl proceso de secado de las semillas de pan de rbol tiene mucha importancia porque permite alargar la vida til de la materia prima. Esta operacin se realiza con la finalidad de eliminar la humedad presente en un slido con el fin de disminuir el contenido de agua.los parmetros que se tomaran en este proceso ser: La velocidad de secado, el tiempo de secado en el secador de bandejas es de 2 horas cada 5 min se tomaran datos cuanto ha sido la perdida de agua y se trabajara a una temperatura de 70 grados respectivamente.

2.3. Objetivosa) Objetivo general

Evaluar la temperatura y tiempo ptimo para alcanzar una humedad de 3% en el secado de las semillas de pan de rbol por el mtodo de secado en bandejas

b) Objetivos especficos

Evaluar la relacin de temperatura y tiempo para secar.

Evaluar el tiempo ptimo para alcanzar una humedad de 3 %?

Evaluar el contenido de humedad en el producto final.

III MARCO TERICO

3.1. Antecedentes de estudios realizados

Se determin la temperatura y el tiempo de secado de la semilla troceada mediante la elaboracin de curvas de secado en una estufa de corriente de aire forzado estufa selecta (fabricacin nacional). se realizaron pruebas a 50, 60 y 70 grados , la muestra inicial fue de un kg .se realizaron mediciones de peso cada hora .con los datos obtenidos se elaboraron curvas de secado para cada temperatura en las cuales se correlaciono tiempo de secado con el peso de muestra , se consider que la disminucin en el peso es la cantidad de agua eliminada de la muestra . la temperatura escogida fue la temperatura a la cual la curva se estabilizo en menor tiempo EDITORIAL BIAGRO. AUTOR: NUEZ, JUAN ORTIZ, LIGIA GRAZIANI, LUCIA (1-dic-2010).

El exceso de humedad luego de realizada la cosecha es una de las causas principales de prdidas importantes en la produccin de los semilleros. De ah que el objetivo inmediato a la cosecha, ser lograr el contenido adecuado de humedad de las semillas (Morant, Miranda y Salomn; 2004).Normalmente, la semilla proveniente de la cosecha directa contiene una humedad muy alta superior al 30%, lo cual atenta contra su buena conservacin y basta que se encuentre pocas horas embolsado o a granel para que el poder germinativo y el vigor de las plntulas se vean seriamente afectados por ello (Morant, Miranda y Salomn; 2004).En general la semilla es trasladada en camiones desde el campo y muchas veces es imprescindible iniciar el secado sin prdida de tiempo (Morant, Miranda y Salomn; 2004).

El tiempo total que consume el secado depende del porcentaje de humedad inicial de la semilla, de la velocidad de secado y del porcentaje de humedad final deseado (Morant, Miranda y Salomn; 2004). A su vez la velocidad de secado depende de la intensidad de la corriente de aire, de la temperatura del mismo, de la masa de semilla y en general, es ms rpida al principio pero luego va disminuyendo a medida que avanza el proceso (Morant, Miranda y Salomn; 2004).

El secado debe iniciarse en el campo, inmediatamente despus de la colecta y/o de la extraccin de las semillas. Las semillas se pueden secar con ayuda de equipos que permiten la circulacin de aire a diferentes temperaturas o con gel de slice, un mtodo fcil y efectivo. Existen secadores electrnicos que permiten programar los ciclos de secado, la temperatura, el flujo y la velocidad del aire de secado. Hong y Ellis (1996) citado por Jaramillo y Baena (2000). El proceso de secado comprende dos etapas bien definidas. La primera est dada por la transferencia de la humedad desde la superficie de las semillas, hacia el aire y la segunda por la transferencia de la humedad del interior de las semillas hacia la superficie de las mismas (Morant, Miranda y Salomn; 2004).

En la primera etapa, el secado ocurre simplemente cuando la presin de vapor ejercida por la humedad superficial de la semilla es mayor a la del aire que la rodea. Como se comprender, para esta etapa resultan mucho ms eficientes los sistemas de secado a aire caliente ya que a mayor temperatura del aire mayor ser su capacidad para enriquecerse de humedad y por consiguiente mayor la cantidad de agua retirada de la superficie de las semillas. El mismo efecto se logra cuando se trabaja con sistemas que permiten la utilizacin de aire con baja humedad relativa ambiente (Morant, Miranda y Salomn; 2004).

En la segunda etapa, el traslado del agua dentro de las semillas hacia la superficie de las mismas ocurre por difusin desde las zonas ms hmedas, lgicamente, hacia las zonas ms secas (Morant, Miranda y Salomn; 2004).En este sentido mientras las prdidas muy rpidas de humedad pueden provocar un secado excesivo de los tegumentos los cuales se vuelven total o parcialmente impermeables y dificultan en forma notable el proceso de secado, las prdidas muy lentas favorecen el desarrollo de microorganismos patgenos que promueven el ardido y por lo tanto la prdida del poder germinativo. Por consiguiente, uno de los aspectos fundamentales en este proceso de permitir el secado de las semillas a velocidades adecuadas disminuyendo de esta forma la posibilidad de que se presenten dichos problemas (Morant, Miranda y Salomn; 2004).

La calidad del secado: Dependiendo del valor econmico de las semillas, las prdidas pueden ser financieramente importantes, sin mencionar las prdidas cualitativas asociadas. stas fcilmente pueden ser superiores a los costos de secado completo. El secado por su lado puede ser una fuente de problemas si no es ejecutado adecuadamente, ya que puede causar agresiones trmicas, que son siempre dainas a las semillas. Por esta razn el secado debe ser objeto de mucha atencin y cuidado. Los procesos deben ser tales que, las semillas no alcancen temperaturas superiores a un cierto valor. Este valor vara de acuerdo con la especie, pero ha quedado perfectamente establecido que las temperaturas del aire de secado superiores a 43 C son dainas para la calidad de la semilla. Existen casos especiales, tal como la semilla de arroz, sensible a la temperatura de secado, esta no debe sobrepasar 39 C (Morant, Miranda y Salomn; 2004). Adems de estas cuestiones de carcter ms amplio en el volumen de semilla seca, existen otros aspectos que afectan a las semillas de forma individual. La primera de ellas es cuando el sistema de secado es capaz de tratar todo y cada una de las semillas de manera homognea (Morant, Miranda y Salomn; 2004).Los diferentes tratamientos para el secado de semillas, puede hacer que stas estn sujetos a condiciones extremadamente desfavorables en lo que se refiere al mantenimiento de la calidad, considerando que los parmetros medios del secador como un todo estn en las condiciones deseadas. Las propias semillas pueden introducir diferencias individuales, pues no todas estn con el mismo grado de humedad. Las diferencias entre lotes pueden ser fcilmente resueltas con descargas en tolvas diferentes y procesos distintos (Morant, Miranda y Salomn; 2004).

Felder y Rousseau; sealan que el secado es el proceso en el cual se calienta un slido hmedo o se pone en contacto con una corriente de gas caliente, lo cual provoca que se evapore parte o todo el lquido que humedece al slido. El vapor y el gas que se desprenden de el emergen como una corriente de salida nica, mientras que el slido y el lquido residual restantes emergen como segunda corriente de salida.

Geankoplis C. J. (1998); indica que es la eliminacin de agua de los materiales de proceso y de otras sustancias. El trmino secado se usa tambin con referencia a la eliminacin de otros lquidos orgnicos, como benceno o disolventes orgnicos, de los materiales slidos. Muchos de los equipos y mtodos de clculo que se estudiaran para la eliminacin de agua, tambin pueden aplicarse para la eliminacin de los lquidos orgnicos.

Warren L. McCabe, Julin C. Smith y Peter Harriott, (1998); refieren, en general, el secado de slidos consiste en separar pequeas cantidades de agua u otro lquido de un material slido con el fin de reducir el contenido de lquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa tina1 de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secadero pasa a empaquetado.

River Vsquez Saldaa (2002); utilizo los siguientes parmetros: para el tratamiento trmico: 100 C por 30, 40 y 50 min; para los parmetros de tiempo, temperatura y espesor fue de 0.2cm, 0.3cm, 0.4 cm; secado, para eliminar agua usaron temperaturas de 40, 50 y 60C; obteniendo como resultado, que el tiempo de pre-coccin a 100oC es de 40 minutos y a un espesor de 0.3 cm con una velocidad de aire de 7.62 m/s y a una temperatura de 60 C por 12 horas, se mantiene las caractersticas y componentes nutricionales, de la harina, con porcentajes de humedad en base seca de 10 %.

SECADOR DE BANDEJAS

Geankoplis C. J. (1998); En el secador de bandejas, que tambin se llama secador de anaqueles, de gabinete, o de compartimientos, el material, que puede ser un slido en forma de terrones o una pasta, se esparce uniformemente sobre una bandeja de metal de 10 a 100 mm de profundidad. Un secador de bandejas tpico, tal como el que se muestra en la figura 3.1.7.1-1, tiene bandejas que se cargan y se descargan de un gabinete. Un ventilador recircula aire calentado con vapor paralelamente sobre la superficie de las bandejas. Tambin se usa calor elctrico, en especial cuando el calentamiento es bajo. Ms o menos del 10 al 20% del aire que pasa sobre las bandejas es nuevo, y el resto es aire recirculado.

Bandejas Persianas ajustables

Entrada de aire Salida de aire

Ventilador

Figura 01: Secador de Bandejas o anaqueles.Geankoplis C. J. (1998)

Despus del secado, se abre el gabinete y las bandejas se remplazan por otras con ms material para secado. Una de las modificaciones de este tipo de secadores es el de las bandejas con carretillas, donde las bandejas se colocan en carretillas rodantes que se introducen al secador. Esto significa un considerable ahorro de tiempo, puesto que las carretillas pueden cargarse y descargarse fuera del secador.

En el caso de materiales granulares, el material se puede colocar sobre bandejas cuyo fondo es un tamiz. Entonces, con este secador de circulacin cruzada, el aire pasa por un lecho permeable y se obtienen tiempos de secado ms cortos, debido a la mayor rea superficial expuesta al aire.

Ms antiguo y sencillo de todos los secadores. Consiste en una cabina o gabinete rectangular de chapa metlica que contiene carretones que soportan bastidores. En dichos bastidores se colocan varias bandejas o platos (dependiendo del tamao del secador) sobre los cuales se carga el material a secar que puede ser un slido o una pasta, se esparce uniformemente sobre la bandeja de 10 a 100 mm de profundidad. Las bandejas pueden ser de fondo liso o enrejado.El proceso de secado consiste en la remocin de humedad de una sustancia, involucrando los fenmenos de transferencia de calor y masa, en forma simultnea. La transferencia de masa ocurre cuando el slido pierde humedad, y la transferencia de calor se verifica cuando el medio ambiente (aire) entrega calor al slido.Una de las formas usuales de secado consiste en hacer circular una corriente de aire caliente por sobre el material a secar .El nivel de agua deseado lo determina el tipo de producto final que buscamos, por ejemplo, el secado de granos y cereales se realiza hasta obtener alrededor de 12% de agua en el producto .En el caso de las frutas secas, los niveles son ms bajos(8-10%), en el caso de nueces y semillas los niveles son todava ms bajos (3-5%).Entre las bandejas de fondo liso se hace pasar aire caliente, el cual circula a travs de la parte superior e inferior de las mismas; en el caso de las bandejas de enrejado el aire pasa a travs de la charola y el slido que esta contenga.

Esto se hace por medio de un ventilador y motor, haciendo pasar el aire sobre calentadores. Existen las llamadas placas deflectoras que distribuyen el aire uniformemente sobre las bandejas.Adems se cuenta con un conducto de descarga continua y una reposicin de aire fresco. Los bastidores antes mencionados van montados sobre ruedas, para que al final del ciclo de secado se puedan retirar y con esto descargar o vaciar el contenido de las bandejas.

EQUIPO Entrada de aire fresco. Conducto de descarga del aire. Ventilador. Motor. Calentadores. Soporte de placas Placas deflectoras. Bastidores. Ruedas donde se montan los bastidores

PRINCIPIO DE OPERACIN

Se trata de un proceso de secado discontinuo con calentamiento directo en el cual el aire fresco entra y es calentado previamente; posteriormente el aire se hace circular uniformemente sobre el conjunto de bandejas con ayuda del ventilador y las placas deflectoras que distribuyen el aire. Al final parte del aire hmedo sale del secadero a travs del conducto de descarga y otra parte del mismo se recircula. Esto para conservar energa principalmente.

RANGOS DE OPERACIN

VELOCIDAD CIRCULACION DE AIRE CALIENTE: de 2 a 5 m/s.para cargas slidas de 25 a 50 kg/hr.TEMPERATURA DE OPERACIN:Entre 50 a 150 C (vapor como medio de calefaccin).FLUJO DE AIRE: De 1.2 a 3 m3/s

CURVAS DE VELOCIDAD DE SECADO

Los datos experimentales obtenidos en una investigacin sobre el efecto de las condiciones externas de secado, son el contenido de humedad del producto en funcin del tiempo, bajo condiciones de secado constantes. Estas se pueden representar como una curva de secado (Fig. 2.3). El trmino" condiciones de secado constantes" significa que la velocidad del aire, temperatura, humedad y presin se mantienen constantes y que las condiciones del aire de salida del proceso son sustancialmente las mismas que las de la entrada.

La nomenclatura usada para definir el trmino humedad es la siguiente:

W = Kg agua/Kg s.s. = lb agua/lb s.s. = humedad en base secaW = Kg agua/Kg tot. = lb agua/lb tot. = humedad total o humedad en base hmeda

La diferenciacin de los datos de la curva de secado, ya sea en forma grfica o numrica, genera la velocidad de secado, trmino que al ser graficado contra el contenido de humedad o contra el tiempo, genera una representacin del tipo de la presentada en la figura 2.4.

La velocidad de secado puede expresarse como:

MATEMATICAS DEL SECADO

Durante el proceso de secado existe una transferencia simultnea de materia y energa. Tan pronto como el alimento se pone en contacto con el aire, la humedad superficial comienza a vaporizarse disminuyendo su concentracin en la superficie; esto origina una diferencia de concentraciones entre el interior del alimento, que an permanece hmedo, y la superficie que se ha secado parcialmente por evaporacin. Debido a esta diferencia de concentraciones se establece un flujo de agua lquida por difusin (u otroMecanismo de transporte), del interior del producto hacia la superficie. Estos dos procesos, evaporacin y difusin, se efectan simultneamente hasta que se suspende el secado.Las curvas de secado reflejan el paso por distintos perodos a medida que se va deshidratando el alimento. Baca (1973) seala cuatro diferentes perodos durante esta operacin:1.- Perodo inicial2. - Perodo a velocidad constante3.- Perodo a velocidad decreciente4.- Segundo perodo a velocidad decreciente1.1 PERIODO INICIAL

Al inicio, el producto tiene una temperatura inferior a la del aire, y la presin parcial de vapor de agua en la superficie del producto es muy dbil; la transferencia de materia y por consiguiente la velocidad de secado tambin lo son. La energa trmica que llega en exceso incrementa la temperatura del producto, por lo que aumenta la presin parcial de vapor de agua, y con ello la velocida d de secado. Este fenmeno persiste hasta que la transferencia de energa compensa la de materia. Este perodo rara vez se observa experimentalmente.

1.2 PERIODO DE VELOCIDAD CONSTANTE

Esta zona se presenta en productos donde la resistencia externa a la evaporacin de agua de su superficie es mucho mayor que la resistencia interna, es decir, el fenmeno que gobierna este perodo es una evaporacin.El agua se va trasladando a la superficie del alimento conforme esta va siendo evaporada. Entonces, como siempre hay agua disponible para la evaporacin en la superficie del alimento, esta etapa es esencialmente idntica a la evaporacin de agua pura, y puede modelarse con alto grado de precisin a partir del conocimiento de la temperatura, humedad y velocidad del aire. Durante esta etapa del proceso se elimina fundamentalmente el agua libre y parte del agua de multicapa. Para analizar el proceso de evaporacin del agua, consideremos una bandeja con agua pura expuesta a una corriente de aire:

Si se lleva a cabo un doble fenmeno de transferencia de masa y energa, de manera que:

a. El calor se transfiere desde el aire hacia la superficie del agua.b. El agua se evapora desde la superficie del agua hacia el medio ambiente.

Y si se presenta el equilibrio entre estos fenmenos, la velocidad de transferencia de calor es igual a la velocidad de transferencia de masa. Haciendo balances de materia y energa obtenemos que:

La fuerza impulsora para vaporizar el agua desde su superficie es la diferencia entre la presin de vapor de agua a Ts y la presin parcial de vapor de agua en el aire. Cuando todo el calor que se transfiere hacia el alimento proviene del aire, la temperatura superficial (Ts) es igual a la Tbh del aire. As, la ecuacin (2.3)puede ser escrita como:

Por otra parte, se ha encontrado que el coeficiente de transferencia de masa est relacionado empricamente mediante la expresin:

Donde:

4.1.2.1. CLCULO DEL PERODO A VELOCIDAD CONSTANTE

De acuerdo a lo expuesto anteriormente, el secado de un alimento durante este perodo puede describirse con la ecuacin (2.4):

La velocidad a la cual se seca el alimento puede conocerse de acuerdo al siguiente procedimiento:

1.3 PERIODO A VELOCIDAD DECRECIENTE

Cuando se observa una disminucin en magnitud de la velocidad de secado con respecto al perodo constante, se inicia el perodo a velocidad decreciente. El contenido de humedad en donde se presenta esta desviacin es la humedad crtica (Wc).

Esta humedad depende tanto de las caractersticas del alimento (forma y tamao) como de las condiciones de secado.

En este perodo la superficie del producto no est cubierta por una capa delgada de agua como ocurra en el perodo anterior. Esto se explica por la mayor resistencia interna al transporte de agua.

Conforme el contenido de humedad disminuye por abajo del punto crtico, la fuerza impulsora ejercida por la diferencia de presiones de vapor decrece y esto origina una reduccin en la velocidad de secado y por consiguiente, el alimento comienza a absorber calor e incrementa su temperatura, tendiendo hacia la Tbs del aire.

La humedad est sujeta en finos capilares y emigra difundiendo a lo largo de stos o mediante evaporacin y condensacin sucesiva.Al irse reduciendo, la velocidad de secado en este perodo, se incrementnotablemente el tiempo de deshidratacin, por lo que este fenmeno tiene un efecto importante sobre el tiempo total de secado.

4.1.3.1 Clculo del tiempo de secado en el perodo a velocidad decreciente

A. Integracin grfica a partir de datos experimentales

Durante el perodo a velocidad constante, V sale de la integral, y el tiempo de secado puede evaluarse fcilmente.Pero cuando V decrece (porque es funcin del contenido de humedad) se necesita cada vez ms energa para llevar el agua hasta la superficie del producto, y matemticamente se requieren ecuaciones que describan la relacin de V con W y as calcular el tiempo de secado.Si se dispone de datos experimentales, puede resolverse esta integral, ya sea en forma grfica (Fig. 2.9) o numrica. Sin embargo, este procedimiento es poco prctico, ya que requiere del conocimiento previo de datos experimentales, de donde no puede ser utilizado para propsitos de simulacin o prediccin.

Fig. 2.9 Determinacin grfica del tiempo de secado en el perodo a velocidad decreciente.B. La velocidad de secado es una funcin lineal de la humedadSi esto es cierto, se tendr una relacin del tipo:V = a W + bC. La velocidad de secado es una funcin lineal de la humedad, y esta representacin pasa por el origen.La curva de secado estara representada por:V = a W

1.4 SEGUNDO PERIODO A VELOCIDAD DECRECIENTEEn algunos casos se pueden observar ms de un perodo a velocidad decreciente. Cuando as sucede, ste comienza cuando cesa el flujo capilar hacia la superficie y contina hasta que la humedad llega al equilibrio con la humedad del aire. Al inicio, el agua est como capas multimoleculares y al final del perodo como monocapa. El equilibrio se alcanza cuando la cantidad de agua que se vaporiza iguala la cantidad que se condensa. Una evaporacin sub-superficial caracteriza este perodo y debido a que el agua est cada vez ms lejos de la superficie, la energa necesaria para que se evapore el agua debe penetrar hasta el interior del producto parcialmente seco, cuya temperatura superficial se acerca cada vez ms hacia la Tbs.No todos los alimentos presentan dos perodos a velocidad decreciente, ya que esto depende de las caractersticas internas del producto a secar. Uno de estos alimentos es la cebolla. La prediccin de la velocidad de secado en estos ltimos perodos se complica cuando se trata de productos biolgicos. Es importante tomar en cuenta durante el anlisis tanto el mecanismo de transferencia interna (calor convectivo y transferencia de masa) como el mecanismo de transferencia dentro del producto (difusin de masa y energa).

HUMEDAD EN SEMILLASValor Alimenticio por 100 g de la porcin comestible* (artocarpus camansi)Fruta(cruda, inmadura)Madura (cocida)Semillas (frescas)Semillas (tostadas)Semillas (secas)

Humedad62.7-89.16 g67.8 g35.08-56.80 g43.80 g

HUMEDAD DE LAS SEMILLAS Y PRINCIPIOS DE SECADOEl secado de frutos es parte de la dispersin natural de muchas especies forestales. Por ejemplo, las vainas dehiscentes y los conos liberan sus semillas solamente mediante el secado.Para muchas especies ortodoxas (por ejemplo, tolerantes a la desecacin) este secado prepara las semillas para un periodo de latencia hasta la siguiente estacin hmeda y caliente en donde puedan germinar. Un ejemplo de la latencia inducida por secado, son las especies con testa dura. Estas distribuyen su tiempo de germinacin a travs de varias estaciones mediante el secado de las semillas y se proveen de una testa impermeable. De esta manera, pueden descansar durante una o ms estaciones antes de que la testa se vuelva permeable al agua y eventualmente puedan germinar.

Para todas las especies ortodoxas, mantener la viabilidad o longevidad es cuestin de reducir la actividad de la semilla, como por ejemplo, mantener baja la temperatura y el contenido de humedad.

En la prctica, la temperatura solamente se puede controlar conservando los frutos bajo sombra y bien ventilados o almacenando las semillas en un cuarto frio.

El contenido de humedad se puede controlar por secado. Este es el sistema mas simple y seguro en la mayora de los casos, para prolongar el periodo de viabilidad.Secar" no es un trmino preciso. Las semillas se sienten y aparentan estar secas dentro de un amplio rango de contenidos de humedad. Por esta razn es necesario comprender y poder controlar el proceso de secado. Este documento explica las relaciones entre el contenido de humedad de las semillas y la humedad del aire y los mtodos para controlar el proceso de secado.Es tambin necesario tener mtodos confiables para la determinacin de contenidos de humedad. Poulsen (1994) en relacin con pruebas de semillas, trata el muestreo y la determinacin del contenido de humedad.

EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA SEMILLA

La semilla se puede considerar como una estructura compuesta por sustancias complejas tales como carbohidratos, protenas y aceites, con algo de agua. La cantidad de agua puede ser aumentada o extrada.Si una semilla se coloca en agua, la absorber, incrementando as su contenido de humedad; si se extrae del agua, la semilla se secar, de este modo el agua se evaporara y el contenido de humedad disminuir.Las molculas de agua estn permanentemente en estado de vibracin. Si estn localizadas cerca a la superficie de la semilla, podrn escapar ocasionalmente en el aire; esto es, evaporacin. De forma similar, las molculas de agua en el aire se encuentran vibrando, algunas de ellas entran en contacto con la semilla y entran en ella; esto es, absorcin. Estos dos procesos, evaporacin (desorcin) y absorcin, funcionan continuamente. Cuando la evaporacin supera la absorcin, la semilla se seca; cuando la absorcin excede la evaporacin, la semilla incrementa su contenido de humedad. En una condicin intermedia, la evaporacin y absorcin son iguales y el contenido de humedad de la semilla se dice que est en equilibrio con la humedad del aire.De acuerdo con las reglas del ISTA, el contenido de humedad se expresa como el peso del agua contenida como un porcentaje del peso total de la semilla antes del secado (porcentaje del peso hmedo).Para mayores detalles, ver Poulsen (1994) para la determinacin del contenido de humedad.

PAN DE ARBOL (artocarpuscamansi)

Clasificacin taxonmica del cacao Reino: Plantae

Subreino: Tracheobionta

Divisin: Magnoliophyta

Clase:Magnoliopsida

Orden:Urticales

Familia:Moraceae

Tribu:Artocarpeae

Gnero:Artocarpus

Especie:A.Altilis

Fuente: ministerio del ambiente-peruDescripcin: artocarpuscamansi El rbol del pan puede llegar a alturas considerables, como los 21 m en plena madurez, aunque es ms comn que ronde entre los 12 y 15 m. Sus races laterales son extensas, hay reportes de races laterales de 150 metros de largo. El tronco puede tener un dimetro mximo de 2 m. Un ltex lechoso y blanco est presente por todo el rbol.Se trata de un rbol monoico (dos sexos en la misma planta) en el que las flores masculinas aparecen primero. Estas inflorescencias tienen una apariencia cilndrica y miden unos 5 cm de dimetro y unos 45 cm de longitud. Miles de pequeas flores con dos anteras se encuentran ligadas al esporangio central. Por otra parte, la inflorescencia femenina consiste en unas 1.500-2.000 pequeas flores ligadas al esporangio central. Las flores se unen entre ellas para desarrollar la parte carnosa de la infrutescencia. La polinizacin es cruzada, pero no es necesaria para la formacin del fruto.La infrutescencia desarrollada est compuesta de la unin de muchos gineceos sincrpicos. Generalmente, es redondo, ovalado u oblongo y mide entre 9 y 20 cm de ancho y ms de 3 dm de largo, como un meln. Puede pesar entre 250 g y 6 kg. La piel se compone de entre 5 y 7 capas, cada una de las cuales pertenece a una flor individual. La textura es suave y carnosa. Su color oscila entre el verde claro, el verde amarillento, y el amarillo. Algunas especies, como la afara de las Islas de la Sociedad pueden ser rosadas o anaranjadas. Igualmente, en el epicarpio permanecen los estilos y estigmas, por lo que es un fruto accesorio. El mesocarpio (la carne) es de un color crema, con una pulpa fibrosa y cremosa, con un 60% de almidn y ms protenas que el pltano o el ame. Puede presentar muchas semillas (que tambin son comestibles) o puede no tenerlas. En este ltimo caso el fruto se desarrolla por partenocarpia.Por lo que respecta a los hojas, son perennes, pinnatinervias y pinnatipartidas (normalmente con siete lbulos) de color verde oscuro o verde amarillento. Las hojas de las plantas o ramas jvenes son mayores y tienen menos lbulos que las hojas maduras. Los hojas pueden medir entre 15 y 60 cm de largo. El pice est protegido por una estpula puntiaguda.

Contenido NutricionalCuadro N 01: composicin nutricional 100 gramos de parte comestible contienen:

COMPUESTO CANTIDAD

SEMILLA PULPA

Caloras105-109

Agua35.1-56.8 g 62.7-89.2g

carbohidratos30.8-44.0 g 21.5-29.5 g

Grasas2.59-5.59 g 0.1-0.86g

Protenas 5.25-13.3 g 1.3-2.24 g

Fibra1.34-2.14 g 1.08-2.1 g

Cenizas1.5-5.58 g 0.56-1.2 g

Calcio0.1 mg 0.5 mg

Tiamina0.25 mg 0.08-0.09 mg

riboflavina0.10 mg 0.03-0.07 mg

Niacina3.54 mg 0.51-0.92 mg

Fuente: purdueuniversity.Variedades: Se pueden encontrar cientos de variedades en las islas del Pacfico que son clonadas por la propagacin vegetativa. Algunas variedades tienen una gran distribucin en Oceana, como el maopo en Samoa y en Tonga (conocido como rareautiaen las Islas de la Sociedad, meiaukape en las Islas Marquesas,uto lolo en Fiji, morava en las Islas Cook y sra fon en Kosrae). Las otras se encuentran ms focalizadas en islas o archipilagos especficos. El maopo no tiene semillas, y el fruto mide de 16 a 26 cm de largo y de 16 a 18 cm de ancho, es ovalado con una pulpa cremosa y blanca. Puede pesar entre 2 y 3,5 kg. El maopopuede llegar a medir 15 m de altura y la madera es utilizada en la construccin de viviendas en Samoa.Otra variedad de la Polinesia es el maafala. Recientemente, ha sido introducido en Pohnpei, Kosrae y Tuvalu. Es un rbol de poca altura (10 m) y de hojas ms pequeas, diseccionadas entre 3 y 5 parejas de lbulos. El fruto es ovalado u oblongo, con pulpa blanca, y mide 12-16 cm de largo y 10-13 cm de ancho. Pesa entre 600 g y 1 kg. El fruto puede contener varias simientes o puede no contener ninguna. El puou es otra variedad muy extendida en la Polinesia y tiene unas caractersticas parecidas a las de la maafala.Finalmente, cabe destacar el meiniwe (o mos n wa, motinwaeomejenwe), establecido en los Estados Federados de Micronesia, las Islas Marshall y Kiribati. Con hojas de 3 a 4 lbulos, tiene unos frutos redondos u ovalados de pulpa blanca y sin semillas, y mide de 12 a 21 cm de largo y de 12 a 16 metros de ancho. El fruto puede pesar entre 880 g y 2,2 kg.

Procesamiento de las semillas de pan de rbol

Cosecha: Generalmente, la fruta recin cada del rbol se recolecta a mano, debido a su gran altura, sim embargo se recomienda cosecharla directamente del rbol cuando la fruta presenta un color verde amarillento para evitar daos fsicos. La cosecha se puede realizar durante todo el ao, pero, hay dos periodos de alta produccin, uno que va de enero a marzo y otro de julio a setiembre. (Acero, 1998, BredfruitInstitute, 2009)

Almacenamiento: El rbol de pan, como muchas otras frutas tropicales, tiene una tasa de respiracin alta y poco tiempo de vida til. En esta etapa se pueden alcanzar prdidas de hasta el 50Caracterizacin fsica

Peso: la fruta fue pesada en una balanza electrnica. Los resultados se reportaron en gramos. Dimensiones: la medicin del largo fue considerada desde la base hasta la punta de la fruta y el dimetro fue la medicin del eje ecuatorial de la fruta. Las dos mediciones fueron tomadas con una cinta graduada (0,10cm de precisin). Rendimiento: para determinar el rendimiento, primeramente se procedi a despulpar la fruta manualmente, se separ la pulpa y la semilla, a continuacin, de la semilla se separ la parte comestible y las cortezas que recubren a la misma y, finalmente, se pes cada fraccin (pulpa, cortezas y parte comestible) por separado, en la balanza electrnica, los datos reportados en porcentaje, segn la ecuacin.

IV. HIPOTESIS, VARIABLES, INDICADORES Y DEFINICIONES OPERACIONALES

4.1 hiptesis general

Probablemente a una temperatura de 70 grados y a un tiempo 40 min las semillas del pan de rbol (artocarpus camansi) alcanzaran una humedad de 3 %.

4.2 hiptesis nula

Si artocarpus camansi (pan de arbol) se somete al secado en bandejas a una temperatura de 70oC y velocidad de aire de 6.5 m/s, entonces menor ser el tiempo de secado.4.3 hiptesis alterna

Si artocarpus camansi (pan de arbol) se somete al secado en bandejas a una temperatura de 70oC y velocidad de aire de 6.5 m/s, entonces mayor ser el tiempo de secado.

4.2 SISTEMAS DE VARIABLES E INDICADORES

4.2.1 Variable independiente

Velocidad de aire de circulacion temperatura.

4.2.2 Variables dependientes

Caractersticas sensoriales: Olor Color Sabor

Caractersticas fsicas: Slidos totales Humedad Actividad de agua

4.2.3 Operacionalizacion de las variables

Cuadro N 02 Operacionalizacion de las variables

VARIABLEDIMENSININDICADORUNIDAD DEMEDIDA

Variables independientesTemperatura500C

60

70

Velocidad de aire de circulacin6.5m/s

7.5

8.0

Variables dependientesCaractersticas sensorialesOlorSensorial

Color

Sabor

Caractersticas fsicas Slidos totales %

Humedad

Actividad de agua

Fuente: Elaboracin propia (2015)V MATERIALES Y METODOS5.1 MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS

Materiales Machete Baldes y tinajas Ganchos recolectores Cestos de recoleccin Carretilla Trimovil

Equipos Bascula Pelador de papas Mesa Secador de bandejas Estufa de secado

5.2 METODOLOGADiagrama de flujo del secado de las de semillas de pan de rbol (ArtocarpusCamansi)

Agua y cloroxTemperatura=55gradosTiempo = 2 horasFruto entero, extraccin de las semillas Semillas secasSemillas limpias

Fuente:elaboracin propia.

5.2.1 Descripcin del proceso1. clasificacin y pesaje: en la clasificacin de las frutas se tuvo en cuenta que lo que se va a utilizar en el proceso son las semillas, por lo tanto, si la fruta fue recolectada del suelo se tuvo mayor cuidado en verificar que la semilla no posea ningn dao mecnico ni biolgico, si la fruta fue recolectada directamente del rbol, se clasifico de igual manera, pero sin mayor control de calidad.El pesaje de las frutas se realiz con el fin de determinar el rendimiento de sus componentes y se lo realizo en la bscula.

2. extraccin de la semilla: se realiz en dos etapas: una manual, en la cual se desprendi el corazn de la fruta y otra mecnica donde se utiliz un pelador de papas para separar la pulpa de semilla.

3. Lavado de la semilla: el lavado de la semilla consiste en retirar los residuos de pulpa o materiales extraos adheridos a estas y se lo puede realizar con inmersin, en agua potable.

4. Pesado: Con el fin de controlar las prdidas de peso en el secado por conveccin

5. Secado por bandejas:Para el proceso de secado se oper con una velocidad de aire de secado, temperatura cste de 70 C.y tiempo de secado100,200, 300, 400, 500,600,segPara el efecto de la experimentacin, se procedi a colocar las semillas de pan de rbol hasta llenar la base de la canastilla dispuesta para el secado.

5.3 Tcnica de muestreoNo se us ninguna tcnica de muestreo la seleccin de la procedencia del fruto pan se tom al azar del Centro Poblado Menor de Santa Rosa km 143 carretera Puerto Maldonado Cusco.

VIANALISIS ESTADISTICOS

6.1 Poblacin: muestra de semillas de pan de rbol de 6 kg6.2 Muestra: 50 muestras de 100 gramos de semillas de pan de rbol.6.3 Tcnica de anlisis:

Los datos recolectados, tras obtener los resultados de la metodologa aplicada, se diseara mediante la matriz de datos, con lo cual se procede al estudio estadstico, misma que se presenta:

CUADRO 6: Diseo factorial 2x2

Temperatura (C)Velocidad de aire de secado (m/s)

8.07.56.5

Slidos totales % de humedadAWSlidos totales% de humedadAWSlidos totales% de humedadAW

50

60

70

Fuente: Elaboracin propia (2015).

CUADRO 7: Diseo factorial 2x2

tiempo (min)Velocidad de aire de secado (m/s)

8.07.56.5

Slidos totales % de humedadAWSlidos totales% de humedadAWSlidos totales% de humedadAW

20

40

60

Fuente: Elaboracin propia (2015).

El diseo experimental contar con 9 tratamientos. El anlisis estadstico se realizar mediante un anlisis de varianza en el paquete estadstico MINITAB.14.Para las caractersticas sensoriales se har el anlisis sensorialVII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

7.1 Potencial Humano

La investigacin tecnolgica estar conformada por: Srta Hilda esmeralda Quispe arias

7.2 Recursos materialesCuadro N 02 Materiales de trabajoMaterialunidades

Machete5

Baldes(20 L )10

Tinajas3

Ganchos 5

Sacos5

Carretilla2

Trimovil1

Mesas2

Cmara fotogrfica1

Secador de bandejas1

Estufa1

Fuente: Elaboracin propia

7.3 Recursos financieros

El proyecto va ser desembolsado con una parte del presupuesto propio y de un prstamo de un Banco financiero.

7.4 Costos: Cuadro N 03 costos del proyecto de investigacin

GastosCosto en soles

Asesor2000.00

Asistente1000.00

alquiler del secador de bandejas 2000.00

Materiales500.00

Otros1000.00

total6500.00

Fuente: Elaboracin propia

7.5 Cronograma de actividades

Actividadesao 2014Ao 2015

SetiembreOctubreNoviembreDiciembreEneroFebreroMarzoAbrilmayo

Inicio de perfil de tesisx

Revisin del perfil de tesisxxx

Aprobacin del perfil de tesisx

Ejecucin del perfil de tesis xxxx x

ACTIVIDADESAO 2015

enero febreromarzoabrilmayojunio

recoleccin de datosx

adquisicin de materialesxxx

realizacin de pruebasx

anlisis de resultadosx

redaccin de informexxx

Bibliografa