Diseño y construcción de un secador de bandejas a NivelBench Scale para el secado de hojas de quinua en la Planta Procesadora de Cereales del Gobierno Autónomo Municipal de Escoma

Abstract

El presente proyecto de grado se desarrolló en la Planta Procesadora de Cereales del municipio de Escoma, el cual procesa a pequeña escala productos como: harina de trigo, harina de cebada, grano de quinua beneficiada y pito de cebada, de las cuales las que presentan mayor demanda son la quinua y la harina de trigo. Los granos de quinua son cosechados y procesados para su posterior comercialización, mientras que se desechan a los tallos y las hojas, desaprovechando los beneficios nutricionales que posee las hojas. El objetivo de este proyecto se basa en el interés del aprovechamiento nutricional de las hojas de quinua, mediante la obtención de un aditivo fortificante pulverizado a partir de hojas de quinua seca, dándole valor agregado a la harina de trigo para que este se comercialice como harina de trigo fortificado. La metodología aplicada para este fin es: primeramente, se determinó de la composición nutricional de las hojas de quinua variedad dulce Junín, donde se determinó que las hojas de quinua poseen un alto contenido de: proteína, calcio, potasio y fosforo, con respecto a la harina de trigo. Posteriormente se identificó a las variables de mayor influencia en el proceso de secado, siendo el tiempo, la velocidad de aire y la temperatura las variables influyentes en el proceso de secado, por otro lado, se identificó la temperatura óptima del proceso el cual está comprendido entre 50 y 55°C. Posteriormente se realizó el diseño del equipo mediante el principio de escalamiento por similaridad geométrica en las bandejas de escala laboratorio a escala bench y se determinó el flujo de aire necesario mediante el principio de conservación de momentum, a su vez se calculó la potencia necesaria para el calentador del secador a escala bench. Posteriormente se realizó el planteamiento de un modelo matemático establecidos a partir de balances másicos y energéticos en el proceso de secado, obteniéndose un conjunto de 10 ecuaciones diferenciales acopladas. Por otra parte, se realizó la simulación del modelo matemático en el programa Berkeley Madonna, para optimizar el diseño y el modelo mediante el análisis del consumo energético. Posteriormente se llevó a cabo la construcción del secador de bandejas a escala bench, el cual permite secar 1Kg. hojas de quinua por lote y consta de: 4 bandejas, una pantalla LCD para la visualización de la temperatura de operación, un ventilador y 3 calentadores cuya potencia es regulable. Finalmente se determinó la cantidad óptima de adición de fortificante a la harina de trigo la cual es del 10% y la evaluación de la composición nutricional obtenida resulta: humedad 13.4%, gluten húmedo 34.43 % y proteína cruda 8.54 %, valores que están dentro de los límites establecidos por Norma Boliviana de harinas y derivados de harinas NB-680.