Proceso de secado para café pergamino: tecnología combinada de microondas y lecho fluidizado

REYES CHAPARRO, JOSE; ARBALLO J.R; CAMPAÑONE, L.A.

Congreso; Clicap 2022; 2022

A lo largo del tiempo se han desarrollado diferentes tecnologías para el secado del café buscando un equilibrio entre eficiencia y economía. Los procesos más utilizados se basan en la utilización de energía solar y secadores mecánicos, sin embargo, el primero está sujeto a las condiciones climáticas donde se requieren grandes áreas para el secado y mano de obra empleada. En segundo lugar, los secadores mecánicos permiten hacer el secado en menos tiempo, aumentar la capacidad y a su vez controlar el proceso, independiente de las condiciones ambientales, pero el principal impedimento en su utilización son los costos elevados de operación y mantenimiento, por lo que los caficultores fueron retornando al secado tradicional. El objetivo del presente trabajo fue estudiar las cinéticas de secado lecho fluidizado-microondas de café pergamino analizando la influencia de la potencia de las microondas, la temperatura y velocidad del aire forzado sobre la temperatura máxima del grano y el tiempo de procesamiento. Los experimentos se realizaron en un equipo de laboratorio el cual consiste en cuatro componentes principales: cavidad de microondas, cámara de secado, tubería y soplador centrífugo. La cavidad de microondas está equipada con un magnetrón con potencia nominal de 700 W y 2450 MHz de frecuencia (MPD8620N, Philco, Argentina) en el cual se instaló el sistema de lecho fluidizado. Las velocidades del aire se suministraron por el soplador centrífugo con 15000 rpm (Black and Decker, Argentina), el cual se controló por medio del variador de frecuencia (El toroide®, Argentina). Se utilizó un anemómetro de hilo caliente para medir la velocidad y la temperatura del aire de entrada. El contenido de humedad y la temperatura de la superficie de las muestras se registraron a intervalos de tiempo de 5 minutos durante el proceso de secado. El proceso se llevó a cabo hasta que los granos alcanzaron el nivel de humedad final entre 10 y 12% b.h. El diseño experimental corresponde a 3 niveles de potencia de microondas (0, 30 y 50%) y diferentes velocidades del aire (0, 1,7 y 3,4 m/s) a 25 ºC y 40ºC. Todas las mediciones se realizaron por triplicado. A partir de los experimentos se obtuvieron las curvas de la evolución de la humedad y las correspondientes imágenes térmicas para cada condición de operación. Las curvas experimentales mostraron que la tasa de secado aumenta con la velocidad del aire y la potencia de las microondas. La mejor condición operativa de la combinación de microondas y lecho fluidizado con respecto al tiempo de proceso fue el uso de una velocidad del aire de 3,4 m/s con 50% de potencia del microondas en 105 minutos con un contenido de humedad final de 11,8% b.h. De acuerdo a los resultados obtenidos, se propone el uso de la tecnología combinada de microondas y lecho fluidizado para el secado de café, ampliando las perspectivas de su aplicación a nivel laboratorio (piloto) e industrial para conocer sus impactos en los costos como beneficios (valor agregado) u obtención de utilidades.