Determinacion-de-las-condiciones-de-deshidratacion-de-las-hortalizas

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
DE MÉXICO 
FACULTAD DE QUÍMICA 
“DETERMINACIÓN DE LAS CONDICIONES DE 
DESHIDRATACIÓN DE LAS HORTALIZAS” 
 
 
T E S I S 
 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
 
INGENIERO QUÍMICO 
 
PRESENTA: 
 
 
ALONSO ANTONIO YESCAS GALICIA 
 
 
 
MÉXICO, D.F. 2007 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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JURADO ASIGNADO: 
 
Presidente JESÚS TORRES MERINO 
Vocal GENOVEVO SILVA PICHARDO 
Secretario AIDA GUTIERREZ ALEJANDRE 
1er. Suplente MARIA DE LOS ANGELES VARGAS HERNANDEZ 
2do. Suplente TANIA CAMPOS GONZALEZ 
 
 
 
 
Sitio donde se desarrolló el tema: Laboratorio de Ingeniería Química 
 Dirección: Circuito interior cd. Universitaria 04510, México D. F. 
 
 
Nombre completo y firma del asesor del tema: ___________________________ 
 Jesús Torres Merino. 
 
Nombre completo y firma del sustentante: _______________________________ 
 Alonso Antonio Yescas Galicia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Con todo mi cariño dedico este trabajo a dios y a mis padres, por estar en las buenas 
y en las malas conmigo, por su amor, por su apoyo a mis estudios, por cumplir un 
sueño compartido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTO: 
 
 
 
Al Ing. Jesús Torres Merino, por su apoyo, comprensión, asesoría y amistad, mil 
gracias y todo mi agradecimiento por aceptar la responsabilidad de dirigirme este 
trabajo. 
 
 
A mi novia, Maria de los Ángeles Hernández Hernández, le doy mil gracias por el 
apoyo brindado en innumerables veces, por estar en las buenas y en las malas, por 
su comprensión y por estar a mi lado apoyándome para realizar mis metas 
 
 
 
 
A mis padres: 
 
Por haberme apoyado desde el primer día en que fui a la escuela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“LLEGAR A LA CIMA CUESTA, PERO VALE LA PENA” 
 
 
I N D I C E 
Pagina 
Introducción. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -I 
Planteamiento del Problema. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - II 
Objetivo. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - III 
 
CAPÍTULO I 
 
1. _CULTIVO DE LAS HORTALIZAS 
 
1.1 Cultivo de brócoli. -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 
1.2 Tabla # 1. Valor nutritivo del brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 
1.3 Cultivo de coliflor. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 
1.4 Tabla # 2. Valor nutritivo de coliflor.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 
1.5 Cultivo de espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -10 
1.6 Tabla # 3. Valor nutritivo de la espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 
1.7 Cultivo de zanahoria. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 
1.8 Tabla # 4. Valor nutritivo de la zanahoria. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 
 
 
 
 CAPÍTULO II 
 
2. SECADO 
 
2.1 Antecedentes del secado. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 
2.2 La deshidratación. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 
2.3 Comportamiento general del secado. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 
2.4 Hortalizas secas.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 23 
2.5 Clasificación de los secadores. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO III 
 
3. EXPERIMENTACIÓN 
 
3.1 Descripción de la técnica para la deshidratación de las hortalizas. - - - - - 29 
3.2 Descripción del equipo empleado en la deshidratación de las hortalizas- 31 
3.3 Nomenclatura para el secador de charolas.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 33 
3.4 Datos obtenidos de la deshidratación de la coliflor.- - - - - - - - - - - - - - - - 34 
3.5 Grafico I de la coliflor. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 35 
3.6 Grafico II de la coliflor. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36 
3.7 Datos obtenidos de la deshidratación del brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - 37 
3.8 Grafico I del brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38 
3.9 Grafico II del brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 39 
3.10 Datos obtenidos de la deshidratación de la espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - 40 
3.11 Grafico I de la espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 41 
3.12 Grafico II de la espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 42 
3.13 Datos obtenidos de la deshidratación de la zanahoria. - - - - - - - - - - - - - - 43 
3.14 Grafico I de la zanahoria. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44 
3.15 Grafico II de la zanahoria. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 45 
 
CAPÍTULO IV 
4. CALCULOS CORRESPONDIENTES CON LOS DATOS OBTENIDOS EN LA 
DESHIDRATACIÓN 
 
4.1 Cálculo de la cantidad de agua en las hortalizas. - - - - - - - - - - - - - - - - - -47 
4.2 Cálculo del contenido de humedad en las hortalizas. - - - - - - - - - - - - - - 48 
4.3 Cálculo de la velocidad de secado en las hortalizas. - - - - - - - - - - - - - - 49 
4.4 Balance de materia para la coliflor. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 50 
4.5 Balance de energía para la coliflor. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 51 
4.6 Cálculo de la transferencia de calor efectuado por convección. - - - - - - 53 
4.7 Cálculo de la transferencia de calor efectuada por conducción.- - - - - - - 54 
4.8 Cálculo de la transferencia de calor efectuado por radiación.- - - - - - - - - 55 
4.9 Balance para el cambiador de calor al deshidratar coliflor.- - - - - - - - - - - 56 
4.10 Calculo de costo al deshidratar coliflor. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 58 
4.11 Balance de materia para el brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 59 
4.12 Balance de energía para el brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 60 
4.13 Cálculo de la transferencia de calor efectuada por convección. - - - - - - 61 
 
 
 
4.14 Cálculo de la transferencia de calor efectuada por conducción.- - - - - - - 62 
4.15 Cálculo de la transferencia de calor efectuada por radiación.- - - - - - - - - 63 
4.16 Balance para el cambiador de calor al deshidratar brócoli.- - - - - - - - - - - 64 
4.17 Calculo de costo al deshidratar brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 664.18 Balance de materia para la espinaca.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 67 
4.19 Balance de energía para la espinaca.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 68 
4.20 Cálculo de la transferencia de calor efectuado por convección.- - - - - - - 69 
4.21 Cálculo de la transferencia de calor efectuada por conducción.- - - - - - - 70 
4.22 Cálculo de la transferencia de calor efectuado por radiación.- - - - - - - - - 71 
4.23 Balance para el cambiador de calor al deshidratar espinaca. - - - - - - - - - 72 
4.24 Calculo de costo al deshidratar espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 74 
4.25 Balance de materia para la zanahoria.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -75 
4.26 Balance de energía para la zanahoria.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 76 
4.27 Cálculo de la transferencia de calor efectuado por convección.- - - - - - - 77 
4.28 Cálculo de la transferencia de calor efectuado por conducción.- - - - - - - 78 
4.29 Cálculo de la transmisión de calor efectuado por radiación.- - - - - - - - - - 79 
4.30 Balance para el cambiador de calor al deshidratar zanahoria.- - - - - - - - 80 
4.31 Calculo de costo al deshidratar zanahoria. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 82 
 
CAPITULO V 
 
5. BASES DE DISEÑO PARA EL SECADOR DE CHAROLAS DISCONTINUO POR 
CONVECCIÓN 
 
5.1 Bases de diseño al deshidratar coliflor.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 84 
5.2 Bases de diseño al deshidratar brócoli. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -85 
5.3 Bases de diseño al deshidratar espinaca. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 86 
5.4 Bases de diseño al deshidratar zanahoria.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 87 
Resultados. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 88 
Análisis de resultados.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 90 
Conclusiones. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 94 
Bibliografía. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 95 
 I
 
INTRODUCCIÓN 
 
La producción de hortalizas en el área chinampera de San Andrés 
Mixquic, delegación Tlahuac, Distrito Federal se ha realizado desde la época 
de los aztecas mediante el sistema de producción denominado “chinampa”, 
mismo que se ha conservado casi inalterado a través del tiempo hasta nuestros 
días; en esta zona se practican muchas técnicas de producción que desde 
entonces se llevan a cabo, como lo es la formación de almácigos y la siembra 
de “chapines”; dichas técnicas permiten al productor optimizar el tiempo y 
establecer de dos a tres cultivos al año, asimismo se aprovechan de manera 
adecuada los recursos naturales, como lo es el agua para riego, que circula a 
través de los canales con que cuenta la zona. 
 
Esta área chinampera cuenta con una superficie aproximada de 1000 
hectáreas en las que se practica una agricultura de tipo intensivo para la 
producción de hortalizas como: apio, brócoli, romero, coliflor, espinaca, acelga, 
zanahoria, etc. Los cultivos seleccionados para el presente estudio son el 
brócoli, la coliflor, la espinaca y la zanahoria ya que ocupan un lugar importante 
por la superficie cultivada: 700 hectáreas respectivamente, asimismo los altos 
rendimientos obtenidos permiten su comercialización al mayoreo, en los 
grandes centros de distribución, como lo es en la central de abastos de la 
ciudad de México; los productores de esta zona se han organizado en una 
asociación Hortícola Local, para obtener recursos y apoyos en beneficio de su 
actividad productiva, pero desconocen cómo lo pueden procesar o hacer que 
su vida de anaquel sea más perdurable. 
 
Por esta razón es que se ha pensado en la deshidratación de brócoli, 
espinaca, coliflor y zanahoria para la obtención de harina que puede ser 
aplicada en diversos productos, tales como cereal para panadería, como 
complemento alimenticio, etc. 
 
Para este propósito se seleccionó un secador de charolas directo por 
convección, debido a que presenta una mayor facilidad de construcción y bajo 
 II
costo en comparación con otros tipos de secadores. Aunado a lo anterior este 
secador brinda las condiciones óptimas para la deshidratación de las hortalizas 
en estudio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 III
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 
 
En Mixquic, como ya se mencionó, los principales productos agrícolas 
son brócoli, espinaca, zanahoria, coliflor, mismo que el agricultor ha sembrado 
de generación en generación, pero hasta la fecha no existe ningún estudio para 
poder procesarlo, ya que hay sobreproducción y el mercado más grande de la 
ciudad de México no es suficiente para poder comercializarlo. Esta situación 
hace que se busquen otros mercados para que los agricultores tengan una 
mayor rentabilidad con su producto, por lo que se deben plantear nuevos 
procesos, como lo es la deshidratación, con el propósito de aumentar su vida 
de anaquel y disminuir el costo de transportación y así llegar inclusive a los 
mercados internacionales con un valor agregado que beneficie directamente a 
los agricultores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 IV
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO. 
 
Establecer las condiciones de deshidratación de las hortalizas como son: 
brócoli, zanahoria, espinaca y coliflor, no afectando sus propiedades químicas y 
nutritivas que permitan sentar las bases de diseño de un deshidratador a 
escala comercial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO I 
 
1. CULTIVO DE HORTALIZAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2
1.1 CULTIVO DE BRÓCOLI 
 
a) REPARACIÓN DEL ALMÁCIGO Y SIEMBRA. 
 
Se elige una parte de terreno para formar un almácigo, para ello se extrae lodo 
de los canales. Una vez construido el almácigo, se cuadricula formando chapines 
aproximadamente de 0.02 x 0.02 m. en los que se deposita 1 semilla por cada chapín. 
Existen dos clases de semillas una es para temporal de aguas y otra para invierno, 
estas semillas utilizadas son importadas de los Estados Unidos. 
 
b) PREPARACIÓN DEL TERRENO 
 
Se realiza un barbecho y dos pasos de rastra, así la tierra queda mullida, luego 
se procede a formar camellones o melgas de 5 x 4 m. aproximadamente, con 
pequeños canales en las orillas, que circundan cada camellón para facilitar el riego del 
cultivo. 
 
c) TRANSPLANTE. 
 
Una vez preparado el terreno se procede a transplantar la plántula, después de 
30 días que emerge en el almácigo se siembra a una distancia entre las plantas de 
0.40 m. 
 
d) LABORES CULTURALES. 
 
 
Inmediatamente después del transplante se aplica el primer riego y 
posteriormente cada 15 días, así durante todo el ciclo de producción hasta 5 días 
antes de la cosecha. 
 
Se realizan dos escardadas con azadón y fertilizan tres veces, la primera es 
después del transplante, la segunda es cuando la planta de brócoli esta mediana, la 
tercera 20 días antes de la cosecha. 
 
 
 
 
 3
e) REQUERIMIENTOS AGRONÓMICOS. 
 
El cultivo de brócoli se desarrolla bien con temperaturas bajas y moderadas, 
así como en ambientes húmedos, en virtud de que requiere de temperaturas que 
oscilen entre 15.5 y 18.5 °C resultando perjudicial para este cultivo los vientos 
excesivamente secos. 
 
Ahora bien, respecto a los suelos, a estos se les adaptan ácidos hasta con un 
PH de 5.5, aunque tolera perfectamente a suelos con un PH hasta 7.5 a 7.8. 
 
Por otra parte, la textura del suelo deberá ser preferentemente ligera y con un 
buen poder de retención de humedad, estas plantas son medianamente resistentes a 
salinidad del suelo.f) BRÓCOLI. 
 
El nombre científico de esta planta es el de “Brasita olerácea L. Var., itálica 
Plenk”, pertenece a la familia de las crucíferas, su origen parece estar situado en el 
Mediterráneo Oriental y concretamente en el Próximo Oriente (Asia Menor, Líbano, 
Siria, etc.), la expansión del cultivo de brócoli en Europa se inició a partir del siglo 
XVl. 
 
El brócoli es una hortaliza que puede consumirse fresca, encurtida o 
industrializada en forma de congelados, asimismo y al igual que otras crucíferas, 
posee un sabor característico debido a la presencia de un glucosinolato, 
concretamente isoticianato de alilo y butilo o viniitio – oxazolina. 
 
g) CARACTERISTICAS BOTÁNICAS. 
 
El brócoli puede ser de ciclo anual o bianual dependiendo de la variedad que 
se cultive, por ello el desarrollo del tallo durante el primer año es corto, además tiene 
hojas elípticas ascendentes que rodean el pan o cabeza y a veces lo cubre; el pan 
esta formado por pedícelos y pedúnculos carnosos hipertrofiados (sin clorofila), flores 
no desarrolladas y brácteas; posteriormente, el pan se abre, los órganos florales se 
insinúan y desarrolla el tallo floral; por otra parte, se debe indicar que la parte 
comestible de esta planta es la inflorescencia, misma que es abordada durante la 
 4
primera fase de su desarrollo, lo cual se debe a la paralización del punto terminal de 
crecimiento, primero en el eje principal y luego en los laterales. 
 
En la tabla #1 se pueden observar los valores obtenidos en base a 100 g. de 
parte comestible de brócoli, notándose con estos resultados que esta hortaliza es muy 
nutritiva, ya que contiene muchas vitaminas y a demás es muy rica en fibras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5
 
 
 
1.2. TABLA #1. VALOR NUTRITIVO DEL BRÓCOLI 
 
Valores obtenidos en base a 100 g de parte comestible del brócoli, 
obteniéndose lo siguiente: 
 
Energía (Kcal) 
Energía (KJ) 
Agua (g) 
Proteína (g) 
Grasa total (g) 
Colesterol (mg) 
Hidratos de carbono ( g) 
Fibra (g) 
Sodio (mg) 
Potasio (mg) 
Calcio (mg) 
Magnesio (mg) 
Fósforo (mg) 
Hierro (mg) 
Cobre (mg) 
Zinc (mg) 
Cloro (mg) 
Manganeso (mg) 
Selenio (µg) 
Yodo (µg) 
Vitamina B1 (mg) 
Vitamina B2 (mg) 
Vitamina B6 (mg) 
Vitamina B12 (µg) 
Folato (µg) 
22 
91 
90 
3 
0.35 
0 
1.8 
3 
13 
370 
93 
25 
67 
1.4 
0.04 
0.6 
100 
0.23 
3 
2 
0.1 
0.13 
0.19 
0 
110
 
 
 6
 
 
 
1.3. CULTIVO DE COLIFLOR 
 
a) PREPARACIÓN DEL ALMÁCIGO Y SIEMBRA. 
 
Se elige una parte del terreno para formar un almácigo, para ello se extrae lodo 
de los canales. Una vez construido el almácigo, se cuadricula formando chapines 
aproximadamente 0.02m. x 0.02 m. en los que se deposita 1 semilla por cada chapín. 
La semilla utilizada es importada de los Estados Unidos. 
 
b) PREPARACIÓN DEL TERRENO. 
 
Se realiza un barbecho y dos pasadas de rastra, así la tierra queda mullida, 
luego se procede a formar camellones o melgas de 5 x 4m aproximadamente, con 
pequeños canales en las orillas, que circundan cada camellón para facilitar el riego del 
cultivo. 
 
c) TRANSPLANTE. 
 
Una vez preparado el terreno se procede a transplantar la plántula después de 
30 días que emerge en el almacigó, se siembra a una distancia entre plantas de 0.50 
m. 
d) LABORES CULTURALES. 
 
En forma similar a la explicada anteriormente en el brócoli, para un desarrollo 
adecuado de la coliflor el crecimiento de la planta no debe interrumpirse en ningún 
momento del periodo de crecimiento, aunado a lo anterior, se requiere un suministro 
de riego constante para asegurar una humedad en el suelo óptima, esto se puede 
conseguir mediante el riego del suelo de cada 10 a 12 días; además al momento de la 
formación de la cabeza, debe haber una adecuada humedad en la parcela, por lo que 
se requiere un riego más frecuente durante este periodo. 
 
Se realizan dos escardadas con azadón y fertiliza tres veces, la primera es 
después del transplante, la segunda es cuando la planta de coliflor esta mediana, la 
tercera es cuando faltan unos 20 días para la cosecha. 
 7
 
 
e) REQUERIMIENTOS AGRONÓMICOS. 
 
La coliflor también es muy estricta en sus requerimientos climáticos, siendo el 
requerimiento más significativo la temperatura; los mejores cogollos se producen en 
tiempo fresco y húmedo, particularmente cuando los días son cortos; un ejemplo 
diferencial entre el brócoli y la coliflor, es que la primera de las mencionadas no 
soporta temperaturas extremas, por otra parte, un tiempo seco y baja humedad son 
dañinos y causan cogollos rizados, vellosos, sueltos, dispersos y amarillos; por lo 
tanto, es de especial importancia que cada variedad en particular sea plantada en el 
momento adecuado, de otra forma, el cultivo producirá semillas sin formar cogollos. 
 
La temperatura media mensual óptima para el cultivo de coliflor es de 15 a 
20ºc, con una media máxima de 25ºc y un mínimo de 8ºc; las variedades tempranas 
requieren temperaturas más altas y días más largos, las temperaturas inferiores a las 
óptimas durante el crecimiento retrasan la madurez y producen cogollos o brotes 
duros, de tamaños pequeños y no aptos para la comercialización. 
 
La coliflor se adapta bien a un amplio rango de suelos, siempre que sean 
fértiles, sueltos y bien drenados con una adecuada retención de humedad. 
 
f) COLIFLOR. 
 
El nombre científico de esta planta es: “Brassica oleracea tipo Botrytis”, es de 
origen Europeo, probablemente desarrollado a partir del brécol. Se considera la 
hortaliza más refinada y delicada de la familia de la col. Pertenece a la familia de las 
crucíferas. 
 
g) CARACTERISTICAS BOTÁNICAS. 
 
La coliflor es de cultivo bianual, con un tallo corto que engrosa 
aproximadamente con el mismo tamaño que la col, las hojas son grandes, 
generalmente más largas y estrechas que la del brócol; el cogollo joven al principio 
está completamente cubierto de follaje, cuando llega a ser visible, ya tiene un diámetro 
de más de 5cm, en ese momento, los tallos florales se alargan y varios ápices se 
 8
desarrollan como flores normales, pero ninguna parte de la flor es aparente en el 
cogollo. 
 
h) MADURACIÓN Y RECOLECCIÓN. 
 
El cultivo de la coliflor está preparado para la recolección, en un tiempo 
aproximada de 2 a 4 meses, dependiendo del tipo y la variedad; cuando maduran los 
cogollos alcanzan su mayor tamaño y se vuelven compactos; los cogollos sueltos o su 
rotura en segmentos indica maduración excesiva, que se acompaña por pérdida de 
sabor y apariencia para la comercialización; la condición del cogollo es el mejor criterio 
para decidir el estado adecuado para la recolección. 
 
El tamaño de los cogollos varía ampliamente con las condiciones de 
crecimiento, el cogollo más grande puede alcanzar hasta un diámetro de más de 30 
cm. Los tipos de coliflor precoses, generalmente producen cogollos más pequeños que 
los de tipo tardíos, con frecuencia se da preferencia a los cogollos de tamaño medio, 
que son de un diámetro aproximado de 15 a 25 cm., mientras que los de un diámetro 
inferior a 10 cm no son aceptados comercialmente. 
 
Las plantas se cortan usando una hoz larga y afilada bajo los cogollos 
(cabezas), dejando las hojas intactas para la protección durante la manipulación, estas 
hojas se deben recortar de 1.25 a 2.5 cm. por encima del cogollo. 
 
Un producto uniforme obtiene buen precio de mercado, este se obtiene 
mediante una adecuada selección de los cogollos; los cogollos de baja calidad, 
dañados o rasgados, deben ser retirados del lote de cosecha y descartados, estos se 
agrupan de acuerdo con el tamaño, color y condición visual. 
 
 
En la tabla #2, se muestran los valores obtenidos con base a 100 g. de parte 
comestible de coliflor y se podrá observar, de acuerdo a dichos resultados, que ésta 
hortaliza es muy nutritiva, pues contieneun alto contenido de vitamina C y vitamina B, 
además es rica en fibra, por lo que ayuda a la buena digestión. 
 
 
 
 
 9
 
1.4 TABLA #2. VALOR NUTRITIVO DE COLIFLOR. 
 
Valores obtenidos en base a 100 g de parte comestible de coliflor, 
obteniéndose lo siguiente: 
 
Energía (Kcal) 
Energía (KJ) 
Agua (g) 
Proteína (g) 
Grasa total (g) 
Colesterol (mg) 
Hidratos de carbono (g) 
Fibra (g) 
Sodio (mg) 
Potasio (mg) 
Calcio (mg) 
Magnesio (mg) 
Fósforo (mg) 
Hierro (mg) 
Cobre (mg) 
Zinc (mg) 
Cloro (mg) 
Manganeso (mg) 
Selenio (µg) 
Yodo (µg) 
Vitamina B1 (mg) 
Vitamina B2 (mg) 
Vitamina B6 (mg) 
Vitamina B12 (µg) 
Folato (µg) 
Vitamina C (mg) 
Vitamina A (µg) 
Vitamina D (µg) 
Vitamina E (µg) 
23 
96 
90 
2.2 
0.3 
0 
3.1 
2.1 
14 
319 
20 
15 
48 
0.5 
0.03 
0.3 
0.28 
0.3 
Tr 
Tr 
0.1 
0.07 
0.22 
0 
83 
50 
0 
0 
0.17 
 
 
 10
 
1.5 CULTIVO DE ESPINACA 
 
a) PREPARACIÓN DEL ALMÁCIGO Y SIEMBRA. 
 
Se elige una parte del terreno para formar un almácigo, para ello se extrae lodo 
de los canales, una vez construido el almácigo se cuadricula formando chapines 
aproximadamente de 0.02 x 0.02 m. en los que se depositan 5 semillas por cada 
chapín, aquí se depositan 5 semillas por que esta hortaliza se corta por manojo y el 
brócoli y la coliflor se corta por pieza, la semilla utilizada es exportada de los Estados 
Unidos. 
 
b) PREPARACIÓN DEL TERRENO. 
 
Se realiza un barbecho y dos pasadas de rastra, así la tierra queda mullida, 
luego se procede a formar camellones o melgas de 5 x 4 m. aproximadamente y con 
pequeños canales en las orillas que circundan cada camellón para facilitar el riego del 
cultivo. 
 
c) TRANSPLANTE. 
 
Una vez preparado el terreno se procede a transplantar la plántula después de 
15 días que emerge en el almacigó, se siembra a una distancia entre las plantas de 
0.10 m. 
 
d) LABORES CULTURALES. 
 
El primer riego, que es normalmente ligero, se lleva a cabo inmediatamente 
después de la siembra, mientras que los riegos subsecuentes se deben realizar según 
las necesidades, generalmente esta debe ser uno de cada 10 a 12 días, para así 
obtener un crecimiento óptimo de las plantas. 
 
Se realiza una escardada con azadón y se fertiliza dos veces, la primera se 
aplica a los 10 días y la segunda a los 8 días, así queda lista para la cosecha y el 
tiempo que tarda en crecer es de 40 días. 
 
 
 11
 
e) BOTANICA. 
 
La espinaca (Espinaca oleracea) desarrolla un rosetón de hojas al poco tiempo 
de germinar y su diminuto tallo comienza a desarrollarse conjuntamente con la planta 
en su crecimiento, asimismo las ramas laterales o secundarias se elevan del eje de las 
hojas en el tallo central; por otra parte, la floración normalmente comienza en la 
porción media de los tallos más largos y avanza hacia la base y parte superior. 
 
Ahora bien, resulta necesario indicar que existen dos especies distintas de 
espinacas: Yawalcar (espinaca oleracea Vilayati Palak) y la Beta (Vulgaris Common 
Palak), la última de las mencionadas tiene hojas largas con márgenes enteros y sus 
flores tienen partes sexuales masculinas y femeninas; las plantas de Ámsterdam Giant 
no son de siembra temprana y tienen semillas espinosas; la King of Denmark y la 
Nobel se pueden distinguir respectivamente por sus hojas verde azuladas. 
 
f) REQUERIMIENTOS AGRONÓMICOS. 
 
La espinaca es probablemente originaria del sudeste de Asia. La espinaca se 
desarrolla mejor en los suelos franco arenosos o aluviales, sin embargo se puede 
desarrollar en cualquier suelo con ph de entre 7.0 y 10.5. La tolerancia de la espinaca 
a la helada se atribuye a la presencia de proteínas reguladoras por el frió en las hojas. 
 
g) MADURACIÓN, RECOLECCIÓN Y MANIPULACIÓN. 
 
La espinaca se cosecha normalmente desde el momento en que las plantas 
tienen cinco o seis hojas, hasta justo antes que desarrollen los tallos de las semillas. 
Thompson y Kelly establecieron que se obtenía el mayor rendimiento cuando se 
permitía que las plantas alcanzaran el pleno desarrollo. La espinaca para venta fresca 
se cosecha generalmente cortando la raíz principal justo en la parte inferior de las 
hojas; mientras que para procesado, las plantas se cortan aproximadamente a una 
pulgada sobre la superficie del suelo, para éste fin se han desarrollado distintas 
máquinas para la recolección de la espinaca y la venta en fresco cortando las plantas 
enteras y cortando las hojas. La espinaca utilizada para procesado se desarrolla 
durante días cortos. Se puede realizar más de una recolección antes de que se 
desarrollen los tallos reproductores. Se prefiere el corte superior, debido a que 
 12
requiere menos mano de obra para envasar que un producto con la corona cortada y 
además por que el rendimiento es más alto. 
 
No se recomienda cortar las plantas después de la lluvia o de un fuerte rocío 
por que las hojas se vuelven frágiles y se rompen fácilmente cuando se humedecen. 
Se deben retirar las hojas amarillas y enfermas y se debe manipular el producto 
cuidadosamente para evitar daños en las hojas y tallos. 
 
En la siguiente tabla con el número 3, se muestra lo importante que es 
consumir espinaca, ya que esta hortaliza también es muy nutritiva y no contiene 
colesterol. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13
1.6 TABLA 3. VALOR NUTRITIVO DE LA ESPINACA 
 
Valores obtenidos en base a 100 g de parte comestible de espinaca, 
obteniéndose lo siguiente: 
 
 
Energía (Kcal) 
Energía (KJ) 
Agua (g) 
Proteína (g) 
Grasa total (g) 
Colesterol (mg) 
Hidratos de carbono ( g) 
Fibra (g) 
Sodio (mg) 
Potasio (mg) 
Calcio (mg) 
Magnesio (mg) 
Fósforo (mg) 
Hierro (mg) 
Cobre (mg) 
Zinc (mg) 
Cloro (mg) 
Manganeso (mg) 
Selenio (µg) 
Yodo (µg) 
Vitamina B1 (mg) 
Vitamina B2 (mg) 
Vitamina B6 (mg) 
Vitamina B12 (µg) 
Folato (µg) 
Vitamina C (mg) 
Vitamina A (µg) 
Vitamina D (µg) 
Vitamina E (µg) 
21 
87 
90 
2.86 
0.35 
0 
1.6 
2.7 
65 
529 
104 
58 
52 
2.7 
0.13 
0.53 
98 
0.89 
1 
2 
0.1 
0.22 
0.2 
0 
192 
40 
542 
0 
1.8 
 
 
 14
1.7 CULTIVO DE ZANAHORIA. 
 
a) SIEMBRA. 
 
La zanahoria se puede cultivar prácticamente todo el año si la temperatura no 
desciende por debajo de los 3.9 ºC. El mejor momento para plantar depende de las 
condiciones climáticas dominantes en el área dada. 
 
El suelo para el cultivo de zanahoria debe prepararse adecuadamente para 
alcanzar resultados deseables, siendo necesario que para este fin la parcela tenga un 
sustrato suave, suelto, profundo y bien drenado para que las semillas germinen, lo 
que se puede conseguir mediante labor y por lo menos que queden de 20 a 30 cm. de 
profundidad, seguido de nivelado y limpieza. Todas las piedras y restos de cultivos 
anteriores se deben retirar para obtener las condiciones deseadas de cama de 
siembra, como las semillas son muy pequeñas y delicadas, la cama de siembra debe 
ser de tamaño adecuado. 
 
Las semillas se pueden plantar a mano, a voleo o en líneas y se mezclan con 
arena, cenizas o suelo fino para facilitar la siembra, las semillas se siembran en 
camellones, en cualquier caso se hace un surco profundo de 30 a 45 cm. de ancho, 
cuando las semillas se plantan a mano deben espaciarse de 7.5 a 10 cm., en tales 
condiciones se necesitan aproximadamente de 4 a 6 kg. de semilla por hectárea, las 
semillas posteriormente se cubren ligeramente con tierra o arena, algunos productores 
riegan la parcela durante 24 horas continuas antes de sembrar, esto con la finalidad de 
asegurar una adecuada humedad al momento de sembrar, algunas de éstas semillas 
germinan aproximadamente dentro de un parámetro de 10 a 15 días. 
 
b) RIEGO. 
 
El primer riego debería ser ligero y después de la siembra, los posteriores 
riegos se realizaran cuando así lo requiera la siembra; cuando las semillas sesiembran a voleo o en líneas, los riegos deberían ser tenues para mantener el espacio 
adecuado. La frecuencia de riego depende del tipo de suelo, estación o variedad, sin 
embargo se puede hablar de que generalmente se lleva a cabo un riego de 10 a 15 
días para aportar una adecuada humedad al cultivo; se debe evitar el déficit de agua 
durante el desarrollo de la raíz para evitar la rotura de las raíces, que además llegan a 
endurecerse. 
 15
c) BOTÁNICA. 
 
La zanahoria (Daucus carota var. Sativa) es originaria de Europa, Asia y el 
norte de África y posiblemente de Norteamérica y Sudamérica, además de ser una 
hortaliza bianual, que pertenece a la familia de las Umbelíferas. Las zanahorias son de 
cultivo herbáceo dicotiledóneo cultivado por su gran raíz central. 
 
El color que presenta la zanahoria en sus raíces cultivadas, puede variar de 
blanco hasta a un tono amarillento, naranja, púrpura suave, rojo intenso o violeta 
intenso y la forma que llegan a presentar es de conos afilados; el diámetro de la raíz y 
la longitud puede variar respectivamente de 2 a 6 cm. y de 6 a 30 cm. 
 
d) REQUERIMIENTOS AGRONÓMICOS. 
 
Una de las cualidades de la zanahoria es que se puede conseguir su siembra 
en diversos tipos de suelos, sin embargo, el suelo ideal debe ser profundo, suelto, bien 
drenado y fértil, así como los terrenos arenosos son muy apropiados para el cultivo de 
zanahoria. El intervalo del ph ideal para obtener un buen rendimiento es de 5.5 a 6.5., 
también se puede emplear con suelos con un ph por encima de 7.0, pero los suelos 
demasiado alcalinos o ácidos no son adecuados para este cultivo. 
 
La zanahoria es un cultivo de tiempo frío, sin embargo, se desarrolla bien en 
climas cálidos; las mejores temperaturas para un crecimiento óptimo están entre 16 y 
18 ºc, mientras que las temperaturas por encima de los 28 ºc. reducen drásticamente 
el crecimiento de la porción superior, las temperaturas inferiores a 16 ºc. afectan el 
desarrollo del color y producen raíces largas y delgadas, mientras que temperaturas 
más altas producen raíces más cortas o gruesas. Kale y Kale demostraron que a 
temperaturas de entre 15 a 20 ºc. se producen raíces atractivas de color rojo y buena 
calidad. 
 
e) MADUREZ, RECOLECCIÓN Y MANIPULACIÓN: 
 
Las zanahorias se recolectan cuando las raíces tienen un diámetro alrededor 
de 1.8 cm. o mayor en la parte superior, el suelo puede ser trabajado con un arado 
especial (levantador de zanahorias) o con un arado ordinario; la parcela se riega una 
vez al día antes de recolectar para facilitar la cosecha. 
 
 16
En la tabla número 4 a continuación se puede observar el valor nutrimental de 
la zanahoria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 17
1.8 TABLA 4. VALOR NUTRITIVO DE LA ZANAHORIA. 
 
Valores obtenidos en base a 100 g de parte comestible de zanahoria, 
obteniéndose lo siguiente: 
 
Energía (Kcal) 
Energía (KJ) 
Agua (g) 
Proteína (g) 
Grasa total (g) 
Colesterol (mg) 
Hidratos de carbono ( g) 
Fibra (g) 
Sodio (mg) 
Potasio (mg) 
Calcio (mg) 
Magnesio (mg) 
Fósforo (mg) 
Hierro (mg) 
Cobre (mg) 
Zinc (mg) 
Cloro (mg) 
Manganeso (mg) 
Selenio (µg) 
Yodo (µg) 
Vitamina B1 (mg) 
Vitamina B2 (mg) 
Vitamina B6 (mg) 
Vitamina B12 (µg) 
Folato (µg) 
Vitamina C (mg) 
Vitamina A (µg) 
Vitamina D (µg) 
Vitamina E (µg) 
33 
137 
87 
0.9 
0.19 
0 
7.3 
2.9 
35 
286 
27 
10 
16 
0.3 
0.02 
0.2 
33 
0.1 
1 
10 
0.1 
0.05 
0.16 
0 
30 
7 
1346 
0 
0.5 
 
 
 
 18
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO II 
 
2. SECADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19
2.1 ANTECEDENTES DEL SECADOS. 
 
El secado ha sido desde tiempos remotos, un perfecto medio de conservación 
de alimentos, su aplicación es sencilla y se aprendió empíricamente, pues se logró a 
través de la observación de la naturaleza, ya que anteriormente se secaban granos en 
los tallos por medio de la exposición al sol. 
 
El hombre debió haber observado estos productos secados por el sol, antes de 
aprender a secar el pescado y las rebanadas delgadas de carne al colgarlas en algún 
lugar expuesto al sol y al aire. Cuando el secado de estos productos animales requería 
mucho tiempo, la descomposición bacteriana tenía lugar durante el proceso, de tal 
manera que empezó a emplear el humo y la sal como agentes preservadores para 
complementar el secado. 
 
El secado por medio del sol, se emplea aún en muchas regiones del mundo, 
pero este proceso presenta varios inconvenientes, siendo los siguientes: 
 
a) El secado es lento y no apropiado para muchos productos de alta 
calidad. 
b) Generalmente no reduce el contenido de humedad a menos de 
15%, lo cual, en gran número de productos, es insuficiente para 
permitir la estabilidad en el alimento. 
c) Requiere de un espacio bastante grande. 
d) Los alimentos expuestos al sol son susceptibles a la contaminación, 
además de ser susceptibles de pérdidas materiales, debido a 
roedores, insectos y otros. 
 
Era de esperarse que el secado de alimentos avanzara hasta el punto de que 
pudiera controlarse en forma más eficiente, dicho esfuerzo de lograr que el secado 
artificial se lograra a través de aire caliente data de 1795, año en que se inventó la 
primera estufa con aire caliente, pero el verdadero auge, lo podemos hallar en 
Inglaterra, en virtud de que en el año de 1840 se inventó un deshidratador para 
verduras. 
 
En el presente trabajo, el secado de alimentos deberá entenderse como la 
eliminación casi por completo de agua bajo condiciones de control que producirían 
 20
sólo un mínimo de cambios o idealmente ningún cambio en las propiedades del 
alimento, la humedad final es de un 5% según el producto. 
 
Al secar un producto se procederá a obtener la velocidad máxima en el secado, 
de manera que se hace todo el esfuerzo posible, a fin de acelerar las velocidades de 
transmisión de calor y la transferencia de masa; las siguientes consideraciones son 
importantes a este respecto: área de la superficie, temperatura del aire, velocidad del 
aire. 
 
Los términos de secado y deshidratación tienden a usarse como sinónimos, 
empero el primero se emplea cuando el secado se realiza mediante agentes naturales, 
tales como el sol o la atmósfera, mientras que el último se realiza cuando se emplean 
métodos mecánicos. 
 
2.2 LA DESHIDRATACIÓN. 
 
Es uno de los métodos de conservación de alimentos más empleados, en virtud 
de que durante este proceso se elimina agua del alimento, disminuyendo su 
disponibilidad para “Desarrollo microbiano”. 
 
La deshidratación la podemos definir de varias formas, pero en éste trabajo 
deberá entenderse como la eliminación ó separación de un líquido que se encuentra 
contenido en un sólido por medio de procedimientos térmicos. La deshidratación 
desempeña un papel muy importante en cuanto a la conservación, al maceramiento, 
transportes y otros muchos factores relacionados con los alimentos. 
 
Las razones por las cuales se deshidrata un producto son múltiples, pero 
generalmente son las siguientes: 
 
1) Facilitar la manipulación en algún tratamiento posterior. 
2) Reducir los costos de transporte. 
3) Conservar un producto durante su almacenamiento y transporte. 
4) Aumentar el valor y la utilidad de los productos obtenidos. 
 
 
 
 
 21
 
2.3 COMPORTAMIENTO GENERAL DEL SECADO. 
 
Al secar un sólido húmedo con un gas a una temperatura y humedad fija, 
siempre aparece un patrón general de comportamiento, inmediatamente después del 
contacto entre la muestra y el medio de secado, la temperatura del sólido se ajusta 
hasta alcanzar un estado estable, la temperatura del sólido y la velocidad de secado 
pueden aumentar o disminuir para alcanzar esa condición de estado estable, un 
medidor de temperatura determinará que la temperatura de la superficie sólida 
húmeda es igual a la temperaturade bulbo húmedo del medio de secado. La 
temperatura dentro del sólido sometido al secado también tenderá a igualarse con la 
temperatura de bulbo húmedo del gas; una vez que estas temperaturas alcanzan la 
temperatura de bulbo húmedo del gas, se mantienen casi estables y la velocidad de 
secado también permanece constante, esto se conoce como periodo de velocidad 
constante de secado, este periodo termina cuando el sólido alcanza el contenido 
crítico de humedad. 
 
Después de este punto, la temperatura de la superficie aumenta y la velocidad 
de secado decae con rapidez, el periodo de velocidad descendente puede durar un 
tiempo mayor que el periodo de velocidad constante, aun cuando la eliminación de 
humedad puede ser sensiblemente menor. La velocidad de secado tiende a cero con 
cierto contenido de humedad de equilibrio, en las figuras 1 y 2 se muestran curvas 
típicas de secado, una sobre la base de contenido de humedad en función del tiempo 
y la otra sobre la base de velocidad de secado en función del contenido de 
humedad.
 
 Figura # 1 
A 
= ~ 
:Ji 
B 
~ 
~ = ~ 
= = = 
'" -" 
~ = 
= 'º = e 
~ 
D 
 22
 
 Figura # 2 
 
 
Estas curvas típicas de secado están relacionadas con el mecanismo de 
verificación del proceso, el periodo de secado representado por el segmento AB de las 
curvas de las figuras 1 y 2 es el lapso de estado inestable durante el cual la 
temperatura del sólido alcanza su valor de estado estable, AB puede presentarse a 
una velocidad descendente, así como a una velocidad ascendente como se muestra 
en la figura 2. Durante el periodo de velocidad constante BC de las curvas, la 
superficie total expuesta está saturada de agua; el secado procede como si se tratara 
de un estanque de líquido sin que el sólido influya en forma directa sobre la velocidad 
de secado; es posible que la rugosidad de la superficie del sólido sobre la que se 
extiende la película del líquido pueda incrementar los coeficientes de transferencia de 
masa y de calor, pero este efecto no ha sido confirmado. La temperatura de la 
superficie alcanza la temperatura de bulbo húmedo, como era de esperarse. El 
régimen de velocidad constante de secado continúa con la masa que se transfiere 
desde la superficie remplazada continuamente por el movimiento del líquido desde el 
interior del material. El mecanismo de movimiento del líquido y en consecuencia la 
velocidad de este movimiento, varían en forma considerable con la estructura del 
sólido. Con sólidos que tienen espacios vacíos abiertos relativamente grandes, el 
movimiento parece estar controlado por la tensión superficial y las fuerzas 
gravitacionales dentro del sólido; con estructuras sólidas, fibrosas o amorfas, el 
movimiento del líquido será por difusión a través del sólido, dado que las velocidades 
de difusión son sensiblemente menores que el flujo de gravedad y capilaridad, los 
sólidos en los cuales la difusión controla el movimiento del líquido es probable que 
tengan periodos cortos de velocidad constante, o bien, se secan sin mostrar un 
D 
E 
lo::> './E'L==loIo..oI ole- oSE'=o..oI=, 
=="tE'"loI= olE' ",-,,..,.-,e-do..d 
e B 
" \ A 
 23
periodo medible de velocidad constante; en el punto C, el contenido de humedad del 
sólido es escasamente adecuado para la totalidad de la superficie. 
 
Durante el periodo entre los puntos C y D de la figura 2 conocido como el 
primer periodo de velocidad descendente, la superficie comienza a agotarse de 
líquido, debido a que la velocidad de movimiento del líquido hacia la superficie es 
menor que la velocidad de transferencia de masa desde la superficie, hasta que en el 
punto D no existe un área significativa de superficie saturada de líquido. La parte de la 
superficie que está saturada se seca por transferencia convectiva de calor desde la 
corriente de gas secante y transferencia de masa hacia la misma. 
 
El vapor se difunde desde los niveles interiores de la muestra hasta la parte de 
la superficie que no esta saturada y continúa su difusión hacia la corriente gaseosa, 
este mecanismo es muy lento en comparación con la transferencia convectiva desde 
la superficie saturada. 
 
Con contenidos de humedad menores que los del punto D de la Figura 2, toda 
la evaporación ocurre desde el interior del sólido, a medida que el contenido de 
humedad continúa disminuyendo, la trayectoria para la difusión de calor y masa crece 
más y por último el potencial de concentración disminuye hasta Xε el contenido de 
humedad de equilibrio; ése contenido de humedad de equilibrio se alcanza cuando la 
presión de vapor sobre el sólido es igual a la presión parcial del vapor en el gas de 
entrada de secado, este periodo se conoce como segundo periodo de velocidad 
descendente. 
 
2.4 HORTALIZAS SECAS. 
 
La deshidratación de las hortalizas persigue disminuir el contenido en agua del 
producto fresco hasta el límite crítico para el desarrollo bacteriano (12 a 15%) y con 
ello preservar los componentes nutritivamente importantes, el sabor, aroma y aspecto; 
al mismo tiempo se trata de conseguir que la rehidratación del producto sea óptima. 
 
No obstante, el proceso de desecación implica una serie de graves 
alteraciones. En primer lugar se produce una concentración de los componentes 
principales: proteínas, carbohidratos y minerales, con los que no se pueden evitar los 
cambios químicos. 
 
 24
Para obtener productos desecados, las hortalizas se lavan, se pelan y se 
eliminan las partes no deseadas o bien se cortan en rodajas o cubitos. 
 
La desecación se efectúa en un rango de 55 a 65 0c., hasta un contenido final 
de agua de 4 a 8% en la temperatura. 
 
2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS SECADORES. 
 
 
Los secadores se clasifican basándose en la transmisión de calor en: 
secadores directos e indirectos, con subclases de continuos y discontinuos. 
 
Los secadores directos utilizan gases calientes en contacto directo con el 
producto húmedo, para suministrar el calor y arrastrar fuera el líquido vaporizado. 
 
1.- Las características fundamentales de los secadores directos son: 
 
a) La desecación del producto depende de la transmisión de calor y el 
producto húmedo partiendo de un gas caliente hasta obtener un líquido 
vaporizado. 
b) Los gases calientes que se pueden emplear en este tipo de secadores 
son: aire calentado con vapor producto de la combustión, algún gas 
inerte ó vapor recalentado. 
c) Se requieren las temperaturas de desecación del proceso oscilen entre 
700-800°C; la radiación se convertirá en una fuente de calor importante. 
 
Existen diversos tipos de secadores, tales como continuos, discontinuos e 
indirectos, los cuales serán descritos a continuación: 
 
A. Secadores directos continuos: El producto se desplaza con 
movimiento uniforme desde la alimentación de las materias 
primas hasta la salida del producto final y las condiciones del 
proceso de secado se mantienen constantes con relación al 
tiempo de desecación. 
 
B. Secadores directos discontinuos: Se emplean para baja 
producción y para manejar productos de costo elevado que 
 25
exigen manipulación especial. Se caracterizan por largos tiempos 
de desecación. El producto está fijo y las condiciones de 
temperatura y contenido de humedad varían continuamente de 
punto a punto del secador con el transcurso del tiempo. 
 
C. Secadores indirectos: Realizan la desecación de materiales 
transmitiendo calor por conducción, que se realiza a través de las 
paredes del secador, del producto húmedo se elimina o extrae el 
líquido contenido, vaporizándolo mediante el medio calentador 
empleado. 
 
Los secadores indirectos se diferencian de los directos mediante dos aspectos 
importantes; primero la transmisión del calor y segundo la eliminación del líquido. 
 
Sus características generalesy funcionamiento son las siguientes: 
 
a) El calor se transmite al producto húmedo por conducción a través de una 
pared del secador. La fuente de calor suministrada por lo general son: 
vapor que se condensa, agua caliente, gases de combustión, sales 
derretidas transmisoras de calor, aceite caliente, electricidad, etc. 
b) Las temperaturas de la superficie de las paredes del secador pueden 
variar entre temperaturas inferiores a la de congelación y temperaturas 
entre los 500 -600°C. 
c) Los secadores indirectos que utilizan vapor condensable son por lo 
general económicas debido a que el consumo de calor, va en proporción 
con lo que se requiere para secar el producto. Por otra parte su 
rendimiento disminuye cuando baja el contenido de humedad en el 
producto final. 
d) En los secadores indirectos la recuperación de productos pulverizados se 
realizan con mayor facilidad. 
e) Los secadores indirectos pueden utilizar algún método de agitación para 
asegurar un buen contacto del producto con la superficie de las paredes 
calientes del secador, así el producto eliminará humedad desde la 
alimentación. 
 
Ahora bien, a su vez los secadores indirectos presentan una subdivisión, la cual es 
la siguiente: 
 26
 
e) Secadores indirectos continuos: Pueden trabajar en algunas 
ocasiones a presiones inferiores a la atmosférica. Teniendo un buen cierre 
en los puntos de carga y descarga, manteniéndose presiones negativas de 
600 a 710 mmHg. Durante el funcionamiento continuo. Está característica 
permite realizar la desecación continua y la recuperación del solvente. 
 
f) Secadores indirectos discontinuos: Se emplean para evaporar y secar 
soluciones, pastas, sólidos granulados y para el secado a alto vacío. A su 
vez, los secadores indirectos discontinuos se dividen en dos grupos, 
siendo los siguientes: 
 
1. El producto permanece fijo durante todo el ciclo. 
2. El producto se encuentra en movimiento durante el ciclo de la 
desecación. 
 
El primer grupo está representado por el secador con charolas a 
vacío; el segundo grupo por el secador con charolas agitadas que pueden 
trabajar con vacío ó sin él. El costo principal de funcionamiento de los 
secadores indirectos discontinuos es la mano de obra para la carga y 
descarga de los secadores y para su limpieza. 
 
Podemos mencionar otro tipo de secadores como son los infrarrojos y 
dieléctricos, mismos que serán explicados a continuación de manera breve. 
 
g) Secadores Infrarrojos: 
 
Se basan en la transferencia de energía radiante para evaporar la humedad del 
producto, esta energía se produce eléctricamente o por medio de refractarios 
incidentes calentados con gas, método que tiene la ventaja adicional del calentamiento 
por convección. El calentamiento infrarrojo no ha encontrado la aplicación adecuada 
en la Industria Química para eliminar la humedad del producto, este tipo de secadores 
se emplean principalmente en la desecación de películas, de pinturas y en el 
calentamiento de capas delgadas de algunos materiales. El costo de la energía 
necesaria empleada en estos secadores es de dos a cuatro veces mayor que el costo 
del combustible en los secadores descritos anteriormente. 
 
 27
h) Secadores dieléctricos: 
 
A este tipo de secadores aún no se les ha encontrado la aplicación adecuada, 
se basan fundamentalmente en introducir el calor en el interior de un sólido, esto nos 
indica posibilidades futuras para la deshidratación ó desecación de grandes objetos 
macizos, como madera, productos cerámicos, objetos de caucho esponjoso, etc. El 
costo de la energía necesaria empleada en estos secadores puede llegar a ser 10 
veces mayor al del combustible necesario para los secadores descritos anteriormente. 
 
En base a la información dada anteriormente, se ha clasificado el secador 
empleado para la deshidratación en el presente trabajo de Brócoli, Coliflor, Espinaca y 
Zanahoria en base a su método de operación, en virtud de que se trata de un secador 
de Charolas Directo, ya que el secado se realiza con aire caliente soplado sobre las 
charolas (por convección natural), mediante un ventilador discontinuo, además de 
presentar un compartimiento donde se ubican las charolas que contienen el producto a 
secar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 28
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO III 
 
3. EXPERIMENTACIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 29
3.1 DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA EMPLEADA PARA LA DESHIDRATACIÓN DE 
HORTALIZAS. 
 
Una de las técnicas para realizar el proceso de deshidratación del Brócoli, 
Espinaca, Coliflor y Zanahoria es la que a continuación se presenta: 
 
Primeramente las hortalizas como materia prima del proceso, al brócoli se le 
quitan todas las hojas y se le corta el tallo para que quede la cabeza limpia; a la coliflor 
se le quitan todas las hojas y la raíz para que quede la mazorca limpia, mientras que a 
la zanahoria se le corta el tallo y la raíz; por otra parte a las espinacas se les corta la 
raíz y todas las hojas amarillas o las que ya se están descomponiendo, lo 
anteriormente descrito se debe llevar a cabo mediante el uso de instrumentos de corte, 
tales como cuchillos de madera, picapica o aquellos que sean de material inoxidable, 
debido a que las propiedades químicas de las hortalizas lo requieren, para así evitar 
que en un corto tiempo se oxiden. 
 
Una vez que se han picado las hortalizas se colocan en una charola limpia, 
para después ir distribuyéndolas en las charolas que están interconectadas a una 
balanza, la cuál nos permite determinar la perdida de agua en forma de vapor que 
desprenden las hortalizas picadas expuestas al secado, en la cuál se puede registrar 
sin ninguna interferencia las lecturas deseadas en el tiempo que se requiera, hasta 
obtener la humedad relativa óptima del producto. 
 
Cabe mencionar que la deshidratación como una de las operaciones unitarias 
más importantes dentro de la ingeniería, se produce por contacto con aire caliente que 
previamente ha alcanzado su temperatura óptima de proceso por medio de un 
precalentador; por otra parte, dicho precalentador deberá mantener la temperatura en 
la cámara de secado del equipo propuesto, entre un rango de temperaturas de 45 a 65 
°c., hasta que el contenido de agua llega al punto de equilibrio. 
 
De no ser así, a temperaturas mayores del rango especificado existiría una 
pérdida en los productos al final del proceso, que no es conveniente, puesto que se 
quiere obtener el producto fresco hasta un límite crítico para el desarrollo bacteriano y 
con ello preservar los componentes nutritivamente importantes, el sabor, aroma y 
aspecto; al mismo tiempo se trata de conseguir que la rehidratación del producto sea 
óptima. 
 
 30
En este proceso la recirculación del aire se activa mediante un ventilador, con 
la finalidad de obtener la eficiencia de secado deseado en las hortalizas que fueron 
colocadas de una forma adecuada en charolas metálicas al interior del secador de 
charolas propuesto (ver Figura #1). 
 
Es importe, mencionar que las charolas están interconectadas a una balanza, 
la cual nos permite determinar la perdida de agua “en forma de vapor” que desprenden 
las hortalizas expuestas al secado, en la cual se pueden registrar sin ninguna 
interferencia las lecturas deseadas en el tiempo que se requiera, hasta obtener la 
humedad relativa óptima de los productos, de acuerdo a las especificaciones que 
presenten los análisis del control de calidad del producto. 
 
Con relación a la experimentación realizada se emplearon 0.663 kg. de 
producto húmedo de coliflor, 0.425 kg. de producto húmedo de brócoli, 0.164 kg. de 
producto húmedo de espinaca, 0.290 kg. de zanahoria, efectuándose el proceso con 
una temperatura constante del aire de secado para la coliflor de 50 ºc., para el brócoli 
una temperatura constante de 65 ºc., mientras que para la espinaca fue unatemperatura constante de 45 ºc. y por último para la zanahoria fue empleada una 
temperatura constante de 62 ºc. Estás temperaturas se determinaron de acuerdo al 
tiempo total de secado de los productos que fueron para la coliflor de 2.33 horas, para 
el brócoli de 6.33 horas, para la espinaca de 2.83 horas, para la zanahoria de 3 horas. 
Durante el periodo de secado, las constantes de velocidad del aire dentro de la 
cámara de secado del equipo se mantuvieron continuas, en razón de que se 
presentaron las siguientes: para la coliflor de 3.5m/seg., para el brócoli de 6.2 m/seg., 
para la espinaca de 4.2 m/seg. y para la zanahoria de 2.5 m/seg. 
 
La pérdida de humedad de los productos fue determinada en intervalos de 
tiempo, con la finalidad de obtener los valores necesarios para las curvas de secado; 
las cuales me permitirán determinar la capacidad óptima de operación del secador de 
charolas empleado en el presente trabajo. 
 
 
 
 
 
 
 31
3.2 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO EMPLEADO EN LA DESHIDRATACIÓN DE 
HORTALIZAS 
 
A. SECADOR DE CHAROLAS. 
 
En este tipo de secadores se requiere de una alimentación de aire 
caliente, que es generado por un ventilador y precalentado por un 
intercambiador de calor, por el cual se hace pasar una corriente de vapor 
saturado por medio de un sistema de serpentines que se encuentran ubicados 
dentro del secador pero estos no intervienen en el comportamiento de secado. 
Es de importancia mencionar que el intercambiador de calor tiene conectado un 
medidor de presión de vapor para regular la presión y temperatura del aire 
durante el proceso. Las corrientes de aire circulan en el interior de la cámara de 
secado, para establecer el contacto directo con las hortalizas expuestas para 
su deshidratación. 
 
En la cámara de secado del equipo se encuentran las charolas 
soportadas mediante un bastidor, el cual está directamente suspendido al 
mecanismo de una balanza que posteriormente nos determinará la pérdida del 
agua que se este evaporando mediante pesos continuos por intervalos de 
tiempo determinados. 
 
Las charolas que soportan el producto húmedo deben ser adecuadas 
dependiendo de las características y propiedades fisicoquímicas que presente 
el producto. 
 
Las características generales de las charolas empleadas para esté tipo de 
secadores son: 
 
1. Forma de las charolas: Cuadrada o rectangular. 
2. Material de construcción: Acero inoxidable principalmente ò de cualquier 
otro tipo de material tomando en cuenta la corrosión y la temperatura de 
proceso. 
 
 32
Por otra parte, las charolas que se utilizaron en el estudio presentan un 
fondo perforado con el objeto de contar con una superficie adicional para tener 
una óptima eficiencia en la deshidratación de los productos. 
 
Tomando en cuenta las propiedades termodinámicas y la transferencia 
de calor, es preferible en este tipo de procesos emplear charolas metálicas de 
acero inoxidable, debido a que dichos materiales presentan una mejor 
conducción de calor. 
 
La determinación de las temperaturas del proceso se realiza 
manualmente, empleando para ello termómetros y psicrómetros. El secador 
está diseñado con unos orificios en donde se introduce el termómetro para 
tomar las lecturas correspondientes a lo largo del proceso. Las lecturas que 
deben efectuarse para fines de los cálculos del Balance de Materia y Energía: 
la temperatura de bulbo húmedo y temperatura de bulbo seco. 
 
Finalmente, el equipo consta de la instrumentación adecuada para 
controlar la presión de operación del secador. 
 
A continuación se presenta un diagrama del equipo empleado para el 
estudio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 33
3.3 NOMENCLATURA PARA EL SECADOR DE CHAROLAS 
 
(1) Ventilador 
(2) Control de flujo de aire 
(3) Control de presión del cambiador de calor 
(4) Medidor de presión del cambiador de calor 
(5) Cambiador de calor 
(6) Balanza 
(7) Cámara de secado 
(8) Charolas 
(9) Control de temperatura de salida 
(10) Control de temperatura de entrada 
(11) Desagüe 
 
 
 
 
1 
 34
3.4 DATOS OBTENIDOS EN LA DESHIDRATACIÓN DE 
COLIFLOR 
 
Θ(H) 
 
M=Masa 
de 
coliflor 
(kg) 
 Agua 
perdida 
(kg) 
 H= 
Cantidad 
de agua 
(kg) 
 X= 
Contenido de 
humedad en 
(kgH20/kgSS) ∆X 
Coeficiente 
diferencial 
(-∆X/∆Θ) 
 
W=Velocidad 
de secado 
(kg/m²hr) 
0,000 0,663 0,588 7,840 
0,167 0,556 0,107 0,481 6,413 1,427 8,560 4,013 
0,333 0,489 0,067 0,414 5,520 0,893 5,360 2,513 
0,500 0,424 0,065 0,349 4,653 0,867 5,200 2,438 
0,667 0,352 0,072 0,277 3,693 0,960 5,760 2,700 
0,833 0,287 0,065 0,212 2,827 0,867 5,200 2,438 
1,000 0,234 0,053 0,159 2,120 0,707 4,240 1,988 
1,167 0,191 0,043 0,116 1,547 0,573 3,440 1,613 
1,333 0,164 0,027 0,089 1,187 0,360 2,160 1,013 
1,500 0,128 0,036 0,053 0,707 0,480 2,880 1,350 
1,667 0,110 0,018 0,035 0,467 0,240 1,440 0,675 
1,833 0,097 0,014 0,022 0,287 0,180 1,080 0,506 
2,000 0,086 0,011 0,011 0,147 0,140 0,840 0,394 
2,167 0,079 0,007 0,004 0,047 0,100 0,600 0,281 
2,333 0,075 0,004 0,000 0,000 0,047 0,280 0,131 
 35
 
3.5 GRÁFICA I DE LA COLIFLOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 36
3.6 GRAFICA II DE LA COLIFLOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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W = (Kg/m2hr)
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 37
3.7-DATOS OBTENIDOS EN LA DESHIDRATACIÓN DE BRÓCOLI 
 
Θ 
(HR) 
M = 
broco 
l(KG) 
Agua 
perdida 
en 
(KG) 
H=Cantidad 
de agua 
(KG) 
X= Contenido 
de Agua en 
(KGH20/KGSS) ∆X 
Coeficiente 
diferencial 
∆X/∆Θ) 
W=Velocidad 
de secado 
(KG/m2hr) 
0,000 0,425 0,369 6,595 
0,250 0,397 0,028 0,341 6,095 0,500 2,000 0,700 
0,500 0,362 0,035 0,306 5,470 0,625 2,500 0,875 
0,750 0,332 0,030 0,276 4,934 0,536 2,143 0,750 
1,000 0,312 0,020 0,256 4,577 0,357 1,429 0,500 
1,250 0,281 0,031 0,225 4,023 0,554 2,214 0,775 
1,500 0,251 0,030 0,195 3,488 0,536 2,143 0,750 
1,750 0,243 0,008 0,187 3,345 0,143 0,571 0,200 
2,000 0,196 0,047 0,140 2,505 0,839 3,357 1,175 
2,250 0,182 0,015 0,126 2,242 0,263 1,054 0,369 
2,500 0,164 0,017 0,108 1,932 0,310 1,239 0,434 
2,750 0,152 0,012 0,096 1,718 0,214 0,857 0,300 
3,000 0,124 0,028 0,068 1,211 0,507 2,029 0,710 
3,250 0,104 0,020 0,048 0,954 0,256 1,025 0,359 
3,500 0,089 0,014 0,033 0,595 0,360 1,439 0,504 
3,750 0,084 0,005 0,028 0,505 0,089 0,357 0,125 
4,000 0,077 0,007 0,021 0,380 0,125 0,500 0,175 
4,250 0,067 0,010 0,011 0,202 0,179 0,714 0,250 
4,500 0,057 0,010 0,001 0,023 0,179 0,714 0,250 
4,750 0,057 0,001 0,001 0,011 0,013 0,050 0,018 
5,000 0,056 0,000 0,000 0,005 0,005 0,021 0,007 
5,250 0,056 0,000 0,000 0,002 0,004 0,014 0,005 
5,500 0,056 0,000 0,000 0,000 0,002 0,007 0,002 
5,750 0,056 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 
 
 
 
 
 38
3.8 GRÁFICA I DEL BRÓCOLI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 39
3.9 GRÁFICA II DEL BRÓCOLI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 40
3.1O DATOS OBTENIDOS EN LA DESHIDRATACIÓN DE ESPINACA 
 
Θ(HR) 
M= 
Masa de 
Espinaca 
(KG) 
Agua 
perdida 
en 
(KG) 
H=Cantidad 
de Agua 
(KG) 
X=Contenido 
de humedad en 
(KGH20/KGSS) ∆X 
Coeficiente 
diferencial 
(∆X/∆Θ) 
W=Velocidad 
de secado 
(KG/m2hr) 
0,000 0,164 0,136 4,857 
0,167 0,123 0,041 0,095 3,393 1,464 8,768 1,534 
0,333 0,095 0,028 0,067 2,393 1,000 5,988 1,048 
0,500 0,078 0,017 0,050 1,786 0,607 3,636 0,636 
0,667 0,072 0,006 0,044 1,571 0,214 1,283 0,225 
0,833 0,061 0,012 0,033 1,161 0,411 2,459 0,430 
1,000 0,053 0,007 0,025 0,893 0,268 1,604 0,281 
1,167 0,047 0,007 0,019 0,661 0,232 1,390 0,243 
1,333 0,042 0,005 0,014 0,489 0,171 1,027 0,180 
1,500 0,037 0,005 0,009 0,321 0,168 1,005 0,176 
1,667 0,034 0,003 0,006 0,214 0,107 0,642 0,112 
1,833 0,033 0,001 0,005 0,164 0,050 0,299 0,052 
2,000 0,032 0,001 0,004 0,136 0,029 0,171 0,030 
2,167 0,030 0,002 0,002 0,071 0,064 0,385 0,067 
2,333 0,029 0,001 0,001 0,046 0,025 0,150 0,026 
2,500 0,029 0,000 0,001 0,036 0,011 0,064 0,011 
2,667 0,028 0,001 0,000 0,000 0,036 0,214 0,037 
2,833 0,028 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 
 
 
 
 41
 
3.11 GRÁFICA I DE LA ESPINACA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Θ
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X = (KgH20/Kgss)
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V 
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 42
 
 
3.12 GRÁFICA II DE LA ESPINACA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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X
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W = (Kg/m2hr)
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~ 
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 43
 
 
3.13 DATOS OBTENIDOS EN LA DESHIDRATACIÓN DE ZANAHORIA 
 
Θ 
(HR) 
M= Masa 
de 
Zanahoria 
(Kg.) 
Agua 
perdida 
en 
(Kg.) 
H= 
Cantidad 
de Agua 
(Kg.) 
X=Contenido 
de Humedad 
(KGH20/KGSS) ∆X 
Coeficiente 
diferencial 
(-∆X/∆Θ) 
W=Velocidad 
de secado 
(Kg./m2hr) 
0,000 0,290 0,249 6,108 
0,250 0,229 0,061 0,188 4,613 1,495 5,980 1,525 
0,500 0,171 0,058 0,130 3,191 1,422 5,686 1,450 
0,750 0,132 0,039 0,091 2,235 0,956 3,824 0,994 
1,000 0,090 0,042 0,049 1,206 1,029 4,118 1,071 
1,250 0,069 0,021 0,028 0,691 0,515 2,059 0,535 
1,500 0,056 0,013 0,015 0,373 0,319 1,275 0,331 
1,750 0,052 0,004 0,011 0,250 0,123 0,490 0,127 
2,000 0,047 0,005 0,006 0,152 0,098 0,392 0,102 
2,250 0,044 0,004 0,003 0,066 0,086 0,343 0,089 
2,500 0,042 0,002 0,001 0,020 0,047 0,186 0,048 
2,750 0,041 0,001 0,000 0,000 0,020 0,078 0,020 
3,000 0,041 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 
 
 
 
 44
 
3.14 GRÁFICA I DE LA ZANAHORIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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X=(KgH20/Kgss)
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/' 
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V 
 45
 
3.15 GRÁFICA II DE LA ZANAHORIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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W= (Kg/m2hr)
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 46
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO IV 
 
4. CÁLCULOS CORRESPONDIENTES A LOS DATOS 
OBTENIDOS EN LA DESHIDRATACIÓN 
 47
 
4.1 CÁLCULO DEL CONTENIDO DE AGUA EN LAS MUESTRAS DE 
HORTALIZAS A PARTIR DE LOS VALORES OBTENIDOS EN LA 
PRÁCTICA. 
 
 
H = Mh - Ms 
 
EN DONDE: 
• H = Cantidad de agua (Kg agua). 
• Mh = Producto húmedo. 
• Ms = Producto seco. 
 
 
SUSTITUYENDO LOS VALORES OBTENEMOS: 
 
H (Kg Agua) 
 
COLIFLOR 
 
BRÓCOLI ESPINACA ZANAHORIA 
0.5880 
0.4810 
0.4140 
0.3490 
0.2770 
0.2120 
0.1590 
0.1160 
0.0890 
0.0530 
0.0350 
0.0215 
0.0110 
0.0035 
0.0000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
O.3693 
0.3413 
0.3063 
0.2763 
0.2563 
0.2253 
0.1953 
0.1873 
0.1403 
0.1256 
0.1082 
0.0962 
0.0678 
0.0476 
0.0333 
0.0283 
0.0213 
0.0113 
0.0013 
0.0006 
0.0003 
0.0001 
0.000 
0.000 
0.136 
0.095 
0.067 
0.050 
0.044 
0.033 
0.025 
0.019 
0.014 
0.009 
0.006 
0.005 
0.004 
0.002 
0.001 
0.001 
0.000 
0.000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
0.2492 
0.1882 
0.1302 
0.0912 
0.0492 
0.0282 
0.0152 
0.0112 
0.0062 
0.0027 
0.0008 
0.0000 
0.0000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
 
 
 
 48
 
4.2 CÁLCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD EN LAS MUESTRAS DE 
HORTALIZAS A PARTIR DE LOS VALORES OBTENIDOS EN LA 
PRÁCTICA 
 
X = (Mh – MS) / MS 
 
EN DONDE: 
• X = Contenido de humedad (Kg agua / Kg sólido seco). 
• Mh = Producto húmedo. 
• Ms = Producto seco. 
 
SUSTITUYENDO VALORES OBTENEMOS: 
 
X = (kg agua / kg sólido seco) 
 
COLIFLOR BRÓCOLI ESPINACA ZANAHORIA 
7.8400 
6.4133 
5.5200 
4.6533 
3.6933 
2.8267 
2.1200 
1.5467 
1.1867 
0.7067 
0.4667 
0.2867 
0.1467 
0.0467 
0.000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
6.5946 
6.0946 
5.4696 
4.9339 
4.5768 
4.0232 
3.4875 
3.3446 
2.5054 
2.2420 
1.9321 
1.7179 
1.2107 
0.9545 
0.5946 
0.5054 
0.3804 
0.2018 
0.0232 
0.0107 
0.0054 
0.0018 
0.0000 
0.0000 
4.857 
3.393 
2.393 
1.786 
1.571 
1.161 
0.893 
0.661 
0.489 
0.321 
0.214 
0.164 
0.136 
0.071 
0.046 
0.036 
0.000 
0.000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
6.108 
4.613 
3.191 
2.235 
1.206 
0.691 
0.373 
0.250 
0.152 
0.066 
0.020 
0.000 
0.000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
 
 
 
 49
 
4.3 CÁLCULO DE VELOCIDAD DE SECADO EN LAS MUESTRAS DE 
HORTALIZAS A PARTIR DE LOS VALORES OBTENIDOS EN LA 
PRÁCTICA 
 
W = S/A (-∆X/∆θ ) 
 
EN DONDE: 
• W = Velocidad de secado (Kg / m²h). 
• S = Peso del producto seco. 
• A = Área de la superficie expuesta. 
COLIFLOR BRÓCOLI ESPINACA ZANAHORIA 
S = 0.075 kg S = 0.5601 kg S = 0.0279 kg S = 0.041 kg 
A = 0.1600 m² A = 0.1600 m² A = 0.1600 m² A = 0.1600 m² 
 
SUSTITUYENDO VALORES OBTENEMOS: 
 
W = (Kg / m²h) 
COLIFLOR BRÓCOLI ESPINACA ZANAHORIA 
4.013 
2.513 
2.438 
2.700 
2.438 
1.988 
1.613 
1.013 
1.350 
0.675 
0.506 
0.394 
0.281 
0.131 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
0.700 
0.875 
0.750 
0.500 
0.775 
0.750 
0.200 
1.175 
0.369 
0.434 
0.300 
0.710 
0.359 
0.504 
0.125 
0.175 
0.250 
0.250 
0.018 
0.007 
0.005 
0.002 
0.000 
 
1.534 
1.048 
0.636 
0.225 
0.430 
0.281 
0.243 
0.180 
0.176 
0.112 
0.052 
0.030 
0.067 
0.026 
0.011 
0.037 
0.000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
1.525 
1.450 
0.994 
1.071 
0.535 
0.331 
0.127 
0.102 
0.0890.048 
0.020 
0.000 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
 
 
 50
4.4 BALANCE DE MATERIA PARA LA COLIFLOR 
 
- Cantidad de producto alimentado. 
 
W = 0.663 Kg/h 
 
- Cantidad de producto seco alimentado. 
 
Wo = W * % producto seco. 
Wo = 0.663 * 0.1132 = 0.075 Kg 
 = 0.1654 lb 
 
- Cantidad de agua alimentada. 
 
 AWt = W * % agua alimentada 
 AWt = 0.663 * 0.8868 = 0.588 Kg 
 = 1. 296 lb 
 
- Cantidad de agua evaporada. 
 
 AW = AWt * % AW 
 AW = 0.588 * 0.81 = 0.4762 Kg 
 = 1. 05 lb 
 
- Cantidad de agua residual en el producto final. 
 
 Ar = AWt – AW 
 Ar = 0.588 – 0.4762 = 0.1118 Kg 
 = 0.2464 lb 
- Calculo de %H2O en el producto final 
 %H2O = Ar x 100 / AWt 
 %H2O = 0.1118 x100 / 0.588 = 19 % 
 
- Cantidad de producto final con 19 % de agua. 
 Wf = Wo + Ar 
 Wf = 0.75 + 0.1118 = 0.186 Kg 
 
 51
4.5 BALANCE DE ENERGÍA PARA LA COLIFLOR 
 
- Calor sensible para calentar el agua del producto. 
 
 Q1 = AWt * Cp1 (Ts-Tc) 
 
 Q1 = 1.296 (lb/h) * 1 (Btu/lb k) * (29 – 22) 
 
 Q1 = 9.072 Btu / h 
 
- Calor sensible para calendar el sólido del producto. 
 
 Q2 = Wo * Cps * (Ts – Tc) 
 
 Q2 = 0.1654 (lb/hr) * 0.947 (Btu/lb k) * (29 – 22) 
 
 Q2 = 1.096 Btu / h 
 
- Calor latente para evaporar el agua del producto. 
 
 Q3 = AW * λ 
 
 Q3 = 1.05 (lb/hr) * 945 (Btu/lb) 
 
 Q3 = 992.25 Btu/h 
 
- Calor sensible del agua del producto 
 
 Q4 = AW * Cpv * (T2 – Ts) 
 
 Q4 = 1.05 (lb/h) * 1.65 (Btu/lb k) * (50 – 29) 
 
 Q4 = 36. 38 Btu/h 
 
 
 
 
 52
- Calor necesario para evaporar el agua del producto 
 
 Q5 = Q1+Q2+Q3+Q4 
 
 Q5 = 9.072+ 1.096+992.25+36.38 
 
 Q5 = 1038.79 Btu/h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 53
4.6 CÁLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EFECTUADO POR 
CONVECCIÓN. 
 
hc = 0.0175 Gˆ0.8 (Kcal / h m² s) 
 
hc = Coeficiente de convección en las condiciones de trabajo (Kcal / hrm²s) 
DONDE: 
  aire = 0.925 g/m³ 
Velocidad de aire de secado 3.5 m/s 
G = Gasto total de aire g/ m² s 
G =  v * 10³ 
G = 0.925 g/m³ x 3.5 m/s x 10³ 
 
G = 3237.5 g/m²s 
 
G = 11655 Kg/ m²h 
 
 
SUSTITUYENDO VALORES OBTENEMOS: 
 
- El coeficiente de convección en las condiciones de trabajo. 
 
hc = 0.0175 (11655 )ˆ0.8 
 
hc = 31.350 Kcal/h m²ºC 
 
 
 
 
 
 
 54
4.7 CÁLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EFECTUADA POR 
CONDUCCIÓN. 
 
Rm = 10³ (Hi –Hf)Wf /A * θ 
 
Donde: 
 
Rm = Velocidad total de secado por conducción (g/m²s) 
Hi = Humedad inicial del producto (kg/kgss) 
Hf = Humedad final del producto (kg/kgss) 
Wf = Peso del producto final (kg) 
A = Area de secado (m²) 
Θ = Tiempo de secado (s) 
 
Rm = 1000*(0.8682-0.19)*0.186 / 0.1600*8400 
Rm = 0.0954 g/ m²s 
Rm = 0.753 lb/m²h 
 
hg = Rmλ / Th-Tb 
 
Donde: 
 
hg = Coeficiente de conducción (kcal/h m²ºC) 
Rm = Velocidad total de secado por conducción (g/ m²s) 
λ = Calor latente del agua a 65ºC 
Th = Temperatura de vapor saturado a 2 bar manometricos de presión (ºC) 
Tb = Temperatura de ebullición del agua en el secador (ºC) 
 
hg = (0.753 lb/ m²hr)(252 Kcal/lb) / (130 – 50) 
hg = 2.777 kcal / h m²ºC 
 
 
 
 
 
 
 55
4.8 CÁLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EFECTUADO POR 
RADIACIÓN 
 
hr =б ((Tr+273)ˆч – (Ts – 273) ˆч) / (Tr – Ts) 
 
Donde: 
 
hr = Coeficiente de radiación en las condiciones de trabajo (W/ m²ºC) 
б = Constante de Estefan Baltzmann (56.7 x 10ˆ-9 W/m²Kˆ ч) 
Tr = Temperatura de la superficie radiante (ºC) 
Ts = Temperatura de la superficie de secado (ºC) 
 
SUSTITUYENDO VALORES OBTENEMOS: 
 
hr = 56.7 x 10ˆ-9((50+273)ˆч – (29+273)ˆч / (50 – 29) 
hr = 6.92 W/m²ºc 
hr = 104132.16 cal/m²ºch 
hr = 104.13216 kcal/m²ºch 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 56
4.9 BALANCE PARA EL CAMBIADOR DE CALOR AL DESHIDRATAR COLIFLOR 
 
 
 Te =110ºC Ta1 = 21ºC 
 
 
 Ta2 = 50ºC Ts =110ºC 
 
De la anterior figura se debe entender como: 
 
Te = Vapor de entrada 
Ta1 = Aire de entrada 
Ta2 = Aire de salida 
Ts = Vapor de salida 
 
- Cálculo del flujo volumétrico 
 
 Q = Velocidad * Área 
 Velocidad = 3.5 m/s 
 Diámetro = 25 cm 
 Área = 0.04908 m² 
 Q = 3.5 m/s * 0.04908 m² = 0.1717 m³/s 
 
- Cálculo del flujo másico 
 
 W = Q *  
  aire = 0.92.5 Kg/ m³ 
 Q = 0.1717 m³/s 
 W = 0.1717 m³/s * 0.925 Kg/ m³ = 0.1588 Kg/s 
 
 
 
 57
- Cálculo de el calor ganado 
 
 Qg = W *Cpaire*∆T 
 W = 0.1588 Kg/s 
 Cpaire = 1.0032 (KJ/KgK) 
 Qg = 0.1588 (Kg/s) * 1.0032 (KJ/KgK) * (50 –21 ) = 4.6199 (KJ/S) 
 
- Cálculo del ∆H de vaporización 
 
 Pabs = 20 psia +11.31 psia = 31.31 psia 
 ∆Hv = 1164.8 Btu/lb 
 ∆Hv = 2709.28 KJ/Kg 
 
- Cálculo del flujo másico del vapor 
 
 Vapor condensado = 17.200 litros 
 Tiempo de secado = 2.33 horas 
 Qv = 7.3819 Kg/hr 
 Qv = 2.050 x 10– ³ Kg/s 
 
- Cálculo del calor perdido en el vapor 
 
 Qp = Qv * ∆Hv 
 ∆H = 2709.28 KJ/Kg 
 Qv = 2709.28 Kg/s 
 Qp = 2709.28 Kg/s x 2709.28 KJ/Kg = 5.554 KJ/s 
 
- Pérdida de calor 
 ∆Q = Qp - Qg 
 ∆Q = 5.554 KJ/s – 4.6199 KJ/s = 0.9341 KJ/s 
 
 
 
 
 
 
 58
4.10 CÁLCULO DEL COSTO AL DESHIDRATAR COLIFLOR 
 
• Una tonelada de vapor cuesta $500.00 
• Cantidad de producto alimentado 0.663kg. 
• Para deshidratar 0.663 kgsh se necesitó 17.2 kg de vapor 
• Vapor requerido para deshidratar 1 kgsh es de: 
 
0.663 x 1.51= 1.00 kgsh 
1.51 x 17.2 =25.97kgv 
El vapor que se requiere es de 25.97kgv 
 
• Cantidad de producto fresco que se necesita para obtener 1 kgss 
 
Al deshidratar 0.663 kgsh obtenemos de producto 0.075kgss 
0.663 x 1.51 = 1 kgsh 
1.51 x 0.075 = 0.11325kgss 
Al deshidratar 1kgsh se obtiene: 0.11325 kgss 
Para obtener 1kgss se necesitan deshidratar 8.9 kgsh 
8.9 kgsh x 0.11325 = 1.007kgss 
 
• Costo para deshidratar 1 kgsh de Coliflor 
 
25.97kgv x ($500.0/1000kgv) = $12.985 
 
• Costo para obtener 1kgss de coliflor 
 
8.9 x 12.985 = $115.5665 
 
• Costo para obtener 1tonelada de coliflor deshidratada 
 
1000 x 115.5665 = $115,566.5 
 
• Costo de 1 tonelada de producto fresco en el mercado al mayoreo 
 
$5000.0 
 
 59
4.11 BALANCE DE MATERIA PARA EL BRÓCOLI. 
 
- Cantidad de producto alimentado. 
 
W = 0.425 Kg/hr 
 
- Cantidad de producto seco alimentado. 
 
Wo = W * % producto seco. 
Wo = 0.425 * 0.1318 = 0.0560 Kg 
 = 0.1234 lb 
 
- Cantidad de agua alimentada. 
 
 AWt = W * % agua alimentada 
 AWt = 0.425 * 0.8682 = 0.3689 Kg 
 =0.813 lb 
 
- Cantidad de agua evaporada. 
 
 AW = AWt * % AW 
 AW = 0.3689* 0.9241 = 0.3409 Kg 
 = 0.7513 lb 
 
- Cantidad de agua residual en el producto final. 
 
 Ar = AWt – AW 
 Ar = 0.3689 – 0.3409 = 0.028 Kg 
 = 0.0617 lb 
- Calculo de %H2O en el producto final 
 %H2O = Ar x 100 / AWt 
 %H2O = 0.028 x100 / 0.3689 = 7.5 % 
 
- Cantidad de producto final con 7.5 % de agua. 
 Wf = Wo + Ar 
 Wf =0.0560 +0.028 = 0.084 Kg 
 
 60
4.12 BALANCE DE ENERGÍA PARA EL BRÓCOLI. 
 
- Calor sensible para calentar el agua del producto. 
 
 Q1 = AWt * Cp1 (Ts-Tc) 
 Q1 = 0.8130 (lb/hr) * 1 (Btu/lb k) * (31 – 22) 
 Q1 = 7.317 Btu / h 
 
- Calor sensible para calendar el sólido del producto. 
 
 Q2 = Wo * Cps * (Ts – Tc) 
 Q2 = 0.1234 (lb/h) * 1.696 (Btu/lb k) * (31 – 22) 
 Q2 =1.883 Btu / hr 
 
- Calor latente para evaporar el agua del producto. 
 
 Q3 = AW * λ 
 Q3 = 0.7513(lb/h) * 943.9 (Btu/lb)