Diseño termodinámico del proceso de deshidratación de frutas y hortalizas
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Date
2026-07-08
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
Food dehydration is one of the most widely used preservation methods today, as it reduces moisture content, extends product shelf life, and minimizes post-harvest economic losses. In this context, the objective of this project was to develop the thermodynamic design of the dehydration process for fruits and vegetables using forced hot air, taking tomato (Solanum lycopersicum) as the case study. The project was developed through a comprehensive literature review on the principles of heat and mass transfer applied to food drying. In addition, a comparative analysis of existing dehydration technologies was conducted in order to select the most suitable alternative. Furthermore, the physical and chemical properties of tomato, the psychrometric conditions of the city of Ambato, and the operational characteristics of the dehydrator used as design reference were determined. The collected information enabled the thermodynamic calculations required to establish operating parameters such as drying temperature, loading capacity, energy transfer, and air circulation conditions. Based on these variables, drying curves were developed as a function of time, allowing the description of the fruit's moisture removal behavior. As a result, a design methodology applicable to forced hot-air dehydration systems was established, serving as a technical reference for future applications in the processing and preservation of fruits and vegetables, while promoting the efficient utilization of agricultural products through technologies characterized by simple implementation and operational control.
Description
La deshidratación de alimentos constituye uno de los métodos de conservación más utilizados en la actualidad, ya que permite reducir el contenido de humedad, prolongar la vida útil de los productos y disminuir las pérdidas económicas postcosecha. En este contexto, el presente proyecto tuvo como objetivo desarrollar el diseño termodinámico del proceso de deshidratación de frutas y hortalizas mediante aire caliente forzado, tomando como caso de estudio el tomate de riñón (Solanum lycopersicum). El proyecto se desarrolló a partir de una investigación bibliográfica sobre los principios de transferencia de calor y masa aplicados al secado de alimentos. Además, se realizó un análisis comparativo de las tecnologías de deshidratación existentes con el fin de seleccionar la mejor alternativa. Complementariamente, se determinaron las propiedades físicas y químicas del tomate de riñón, las condiciones psicrométricas de la ciudad de Ambato y las características operativas del deshidratador empleado como referencia para el diseño. La información recopilada permitió efectuar los cálculos termodinámicos necesarios para establecer parámetros de operación como temperatura de deshidratado, capacidad de carga, transferencia de energía y condiciones de circulación de aire. A partir de estas variables se elaboraron curvas de secado en función del tiempo, permitiendo describir el comportamiento de eliminación de humedad del fruto. Dando como resultado una metodología de diseño aplicable a sistemas de deshidratación por aire caliente forzado, constituyéndose en una referencia técnica para futuras aplicaciones en el procesamiento y conservación de frutas y hortalizas, y favoreciendo el aprovechamiento de productos agrícolas mediante tecnologías de fácil implementación y control operativo.
Keywords
DISEÑO TERMODINÁMICO, DESHIDRATACIÓN, AIRE CALIENTE FORZADO, TRANSFERENCIA DE CALOR, CONDICIONES PSICROMÉTRICAS
Citation
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Mecánica