Modelamiento matematico de la cinética de secado de café robusta (Coffea canephora)

M. García, Tania Moreta, Sebastián Alberto Guerrero Luzuriaga, Juan Gaibor Chávez
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Abstract

El objetivo de la investigación fue modelar la cinética de secado del café robusta (Coffea canephora). Se realizó la recolección, recepción, despulpado, limpieza del grano, pesado y posterior se sometió al proceso de secado. El estudio se realizó en una estufa marca Memmert a 104 °C durante 24 horas, se tomaron tres muestras de similar tamaño (6,49 g; 8,57 g; 7,78 g) con una humedad inicial de 36,64 % y humedad final de 1,04 %; 0,92 %; 1,00 %. También se ocupó un secador vertical de bandejas a escala de laboratorio a temperatura de 73°C tomando lecturas del peso durante 24 horas, obteniendo la humedad de equilibrio a las 13 horas. Las variables que se midieron fueron: humedad en base seca, humedad en base húmeda, humedad total, humedad en equilibrio, flujo de calor, cantidad de calor, velocidad de secado. Se notó que la velocidad de secado a mayores temperaturas favorece a la transferencia de masa y energía. El modelo que tuvo mejor ajuste para ambos casos fue el de Henderson y Pabis con un coeficiente de determinación de 99,196 % a 104 °C y 99,561 % a 73 °C. Concluyendo que la temperatura tiene un efecto en la variación de humedad de la materia prima a diferentes tiempos. Palabras clave: Cinética, café robusta, secado, humedad en equilibrio, modelamiento matemático.
罗布斯塔咖啡(Coffea canephora)干燥动力学数学建模
这项研究的目的是建立罗布斯塔咖啡(Coffea canephora)的干燥动力学模型。咖啡豆在收获、接收、打浆、清洗、称重后进行干燥处理。研究在 104 °C 的 Memmert 烘箱中进行 24 小时,取三个大小相似的样品(6.49 克;8.57 克;7.78 克),初始湿度为 36.64 %,最终湿度为 1.04 %;0.92 %;1.00 %。还使用了实验室规模的立式托盘干燥机,温度为 73°C,24 小时读取重量读数,13 小时获得平衡水分。测量的变量包括:干基水分、湿基水分、总水分、平衡水分、热通量、热量、干燥速率。据指出,较高温度下的干燥速率有利于质量和能量的传递。Henderson 和 Pabis 的模型对这两种情况的拟合效果最好,在 104 ℃ 和 73 ℃ 下的确定系数分别为 99.196 % 和 99.561 %。结论是温度对不同时间原料水分含量的变化有影响。关键词:动力学、罗布斯塔咖啡、干燥、平衡水分、数学模型。
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