El objetivo del trabajo realizado es estudiar la cinética de secado en capa delgada para hojas y tallos de perejil utilizando un secadero solar indirecto. El equipo en el que se realizaron las experiencias consta de una cabina de secado formada por una estructura de madera recubierta por polietileno negro y un colector solar, diseñado y construido por nuestro grupo de trabajo. Para determinar las constantes de doce modelos matemáticos teóricos evaluados, se realizó un análisis de regresión no lineal. Según dicho análisis y para las condiciones en las que se realizaron las experiencias, se concluye que el modelo que describe de manera más adecuada a la cinética de secado es el de Midilli – Kucuk. Durante la realización de las experiencias se relevaron datos de temperatura, radiación solar y humedad. Se muestran curvas de radiación, temperaturas y humedades obtenidas durante los días de secado.The objective of the work carried out is to study kinetic of drying in thin layer for leaves and the stems of parsley being used an indirect solar dryer. The equipment in that the experiences were realised consists of a cabin of drying formed by a wood structure covered in black polythene and a solar collector, the same was designed and constructed by our work group. In order to determine the constants of the twelve evaluated theoretical mathematical models, a regression analisys was realised nonlinear. According to this analysis and for the conditions in which the experiences were realised, one concludes that the model that it describes of more suitable way to the kinetic one of drying he is the one of Midilli - Kucuk. During the accomplishment of the experiences temperature data were released, solar radiation and humidity. Are to curves of radiation, temperatures and humidities obtained during the days of drying.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Lema, Alba Ivana

Morsetto, Jorge Mario

Paisio, Gabriel

Pontin, María Isabel

Spanish

SEDICI - Repositorio de la UNLP

 
 
 
 
 
 
 
ESTUDIO PRELIMINAR SOBRE LA CINÉTICA DE SECADO PARA PEREJIL  
EN CONDICIONES DE SECADO SOLAR 
 
 
J. Morsetto, A. Lema, M. Pontin, G. Paisio 
Universidad Nacional de Río Cuarto - Facultad de Ingeniería 
 Ruta Nacional 36 Km. 601, (5800) Río Cuarto – Córdoba, Argentina  
Tel. +54 (358) 467 6488 - Fax +54 (358) 467 6246 .  E-mail jmorsetto@ing.unrc.edu.ar 
 
 
RESUMEN: El objetivo del trabajo realizado es estudiar la cinética de secado en capa delgada para hojas y tallos de perejil 
utilizando un secadero solar indirecto. El equipo en el que se realizaron las experiencias consta de una cabina de secado 
formada por una estructura de madera recubierta por polietileno negro y un colector solar, diseñado y construido por nuestro 
grupo de trabajo. Para determinar las constantes de doce modelos matemáticos teóricos evaluados, se realizó un análisis de 
regresión no lineal. Según dicho análisis y para las condiciones en las que se realizaron las experiencias, se concluye que el 
modelo que describe de manera más adecuada a la cinética de secado es el de Midilli – Kucuk. Durante la realización de las 
experiencias se relevaron datos de temperatura, radiación solar y humedad. Se muestran curvas de radiación, temperaturas y 
humedades obtenidas durante los días de secado. 
 
Palabras clave: cinética de secado, secado en capa delgada, secado solar, secado de perejil. 
 
 
INTRODUCCIÓN  
 
El perejil se considera usualmente como una especia. La más cultivada es la “petroselinum crispum”, conocida vulgarmente 
como de hoja crespa. La hierba tanto fresca como seca, se utiliza extensamente como condimento en diversos productos 
alimenticios a causa de su olor aromático de gran alcance (Díaz-Maroto et al., 2003). Es una fuente muy rica de las vitaminas 
C y E, caroteno, tiamina y minerales orgánicos. Debido a su alto contenido en agua (78-84%), el perejil se seca 
ordinariamente para el mercado, de modo de inhibir el crecimiento de microorganismos y prevenir la degradación debido a 
reacciones bioquímicas. 
 
El secado solar es uno de los más viejos métodos de preservación de alimentos y es una alternativa cuando el costo del 
proceso juega un papel fundamental en la rentabilidad de la actividad productiva. Los secaderos solares de bajo costo 
destinados al secado de hierbas aromáticas, utilizan frecuentemente cubiertas plásticas negras, de modo de preservar el color 
del producto seco (Pontin et al., 2005). 
 
La estrategia para lograr un diseño eficiente de un secadero de alimentos, es una combinación de información experimental 
del producto y del proceso, conjuntamente con la formulación teórica de modelos usados para simular la cinética de secado.   
 
La cinética del secado también puede ser usado para diseñar unidades nuevas así como para controlar y optimizar unidades 
ya existentes, por esta razón la cinética de secado debe estar bien definida o de lo contrario es necesario disponer de modelos 
confiables.  
 
Existen trabajos y estudios experimentales sobre las características de secado de numerosos productos vegetales basados en el 
proceso de capa delgada, incluso perejil (Lema et al., 2007), pero no se han encontrado estudios de cinética de secado para 
perejil en condiciones de secado solar. Este tipo de abordaje metodológico, permite hacer una evaluación predictiva de las 
condiciones óptimas de secado, o introducir cambios en las condiciones de operación de los equipos, cuyos resultados sean 
previsibles. 
 
Las curvas presentaron un período de velocidad decreciente. El estudio cinético fue realizado evaluando doce modelos 
matemáticos que describiera el comportamiento del secado del perejil. La validez de los modelo fue evaluada usando el 
coeficiente de correlación ajustado (r2 ajus), el chi cuadrado (χ2) y la raiz cuadrada del error Standard (RMSE), encontrándose 
que el modelo de Midilli – Kucuk representa bien la cinética de secado estudiada. 
 
 
 
 
 
 
              ASADES 
Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente 
Vol. 12,  2008.  Impreso en la Argentina.  ISSN  0329-5184 
08.141 
MATERIALES Y MÉTODOS 
 
Sustrato 
En el desarrollo de este trabajo las muestras utilizadas para el secado fueron hojas con porciones de tallo de 
perejil fresco (Petroselinum crispum) provenientes de la cosecha de plantines disponibles en el predio del 
laboratorio de Energía Solar de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Río Cuarto. La humedad 
inicial de las muestras en base húmeda fue del 81.3 %, mientras que el contenido final de humedad varió entre 
4,65 % y el 25,2 %. 
 
Descripción del secadero 
Para este trabajo se realizó el montaje de un sistema experimental de secador solar, con el mismo se experimentó  durante tres 
días. Se utilizó un secador de lecho fijo, con flujo cruzado que cuenta con circulación natural de aire. Se eligieron días claros 
con diferentes velocidades de viento. Se montaron sensores de temperatura y velocidad del aire, también se realizaron 
registros de radiación y condiciones meteorológicas ambientales. 
El secadero solar es indirecto de tipo gabinete, consta básicamente de una cabina de secado y un colector solar 
(Fig. 1 y 2). La cabina de secado ubicada a 1,40 m respecto del nivel del suelo, consiste en una estructura de 
madera de 1,00 m de altura por 1,00 m de ancho y 0,30 m de profundidad, sobre la cual se montó una cubierta de 
polietileno negro de 150 µm de espesor, para evitar el deterioro del producto por la radiación solar (Ndawula et 
al., 2004).  
 
En su interior se ubicó una bandeja de malla fina de acero inoxidable, de 0,30 m x 0,90 m, sobre la cual se 
colocaba la muestra a secar. En el interior del secadero el aire circula en  flujo ascendente a través de la bandeja, 
y sale por la parte superior de la cámara, donde se ubica un extractor eólico de aluminio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1- Esquema del sistema de secado solar. 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 -  Fotografia del secadero solar 
Ventilador 
 eólico 
Colector solar 
Entrada de aire  
ambiente 
Salida de aire
Bandeja  
08.142 
 
Descripción del colector de aire 
Se diseñó y construyó un colector solar de aire plano, que fuera capaz de suministrar los aportes energéticos 
necesarios para la operación de secado. El aire fresco ingresa al colector por el extremo libre y sale por el 
extremo conectado al gabinete de secado (Fig.1) a través de un extractor eólico.  
 
El colector solar se montó mirando hacia el norte al con una inclinación de 45°, si bien el ángulo de inclinación 
es regulable. Consiste en una estructura de madera de 5 mm de espesor, pintada con un recubrimiento plástico 
que la proteje de la interperie. La superficie colectora es una chapa corrugada de zinc, pintada de negro mate y 
separada aproximadamente 5 cm de la superficie transparente, formando el canal de flujo de aire. La parte 
inferior de la superficie absorbedora está en contacto con una capa estanca de aire cercana a 5 cm, que queda 
atrapado entre la chapa y una superficie reflectante que recubre la lana de vidrio que reviste la estructura de 
madera. El esquema se muestra en la Fig. 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 -  Corte transversal del colector 
 
 
Determinación de las condiciones de proceso en el desarrollo de la experiencia 
La determinación de la humedad de las muestras se realizó por secado en estufa a 90°C, durante 24 hs. Las muestras fueron 
previamente molidas hasta lograr los requerimientos establecidos en la norma IRAM 15 850-1. Bajo estas condiciones de 
trabajo, al cabo de 20 hs de permanencia en la estufa, las muestras ya secas alcanzaban peso constante. Para cuantificar la 
masa húmeda o seca, se utilizó una balanza analítica marca Ohaus con una precisión de 0.001g 
 
Las temperaturas en puntos estratégicos del colector y el secadero fueron registradas mediante un termómetro digital TES – 
1307, las variables meteorológicas se midieron mediante una estación meteorológica automática, que registra temperatura 
ambiente, velocidad y dirección del viento, humedad relativa, etc. mientras que la radiación solar incidente sobre superficie 
horizontal y soble el plano del colector se registraron mediante dos solarímetros fotovoltaicos conectados a un sistema de 
adquisición de datos. 
 
Formulación matemática 
La relación de humedad definida por RH=(Xi - XE)/ (X0 - XE), siendo Xi  la humedad instantánea en la observación i, XE  la 
humedad de equilibrio y X0 la humedad inicial, todas ellas calculadas en base seca, a propuesta de algunos autores (Günhan et 
al., 2005), (Midilli y Kucuk, 2002), (Togrul y Pehlivan, 2003), fue reducida a la siguiente expresión matemática debido a la 
fluctuación contínua del aire de secado durante las experiencias: 
 
 RH=X / X0                                                                                                                                                                                              (1) 
 
Las curvas de secado fueron ajustadas con 12 modelos propuestos por diferentes autores (Midilli A. et al, 2002), (Yaldiz  y 
Ertekin, 2001), (Günhan et al., 2005) y (Togrul y Pehlivan, 2003) los cuales se muestran en la Tabla 2.  
 
Tabla 2.  Modelos matemáticos seleccionados para el secado en capa delgada para el perejil 
 
 
N° modelo Nombre del modelo matemático Expresión matemática 
1 Newton ( )RH exp kt= −  
2 Page ( )nRH exp kt= −  
3 Page Modificado ( )( )nRH exp kt= −  
4 Henderson y Pabis ( )RH a exp kt= −  
5 Logaritmico ( )RH a exp kt c= − +  
6 Dos términos ( ) ( )RH a exp k t exp k tb= − −+0 1  
7 Dos términos exponenciales ( ) ( ) ( )RH a exp kt a exp kat= − − −+ 1  
8 Wang y Singh RH at bt= + + 21  
9 Aproximación de difusión ( ) ( ) ( )RH a exp kt a exp kbt= − − −+ 1  
10 Henderson Modificado y Pabis ( ) ( ) ( )RH a exp kt exp gt exp htb c= − − −+ +  
11 Verma y otros ( ) ( ) ( )RH a exp kt a exp gt= − − −+ 1  
12 Midilli - Kucuk ( )nRH a exp kt bt= − +  
 
 
Capa de aire estanco 
Flujo de aire 
Superficie reflectante 
Lana de vidrio 
Estructura de madera 
Superficie transparente Superficie colectora 
08.143 
El análisis de regresión fue realizado mediante un programa de computación utilizando matlab 6.5. Para evaluar el ajuste de 
los modelos matemáticos propuestos con los datos experimentales, se realizó un análisis de regresión no lineal, y se 
calcularon los siguientes estadísticos: el coeficiente de correlación ajustado (r2), el chi cuadrado reducido (χ2) y la raiz 
cuadrada del error Standard (RMSE). Altos valores para r2 y bajos para χ2 y RMSE corresponden a un buen ajuste. 
 
 
RESULTADOS 
 
Los datos experimentales obtenidos a partir de las experiencias de secados fueron volcados en las figuras 4, 5 y 6, 
presentándose como Día 1, 2 y 3. 
       
Fig. 4.  Caracterización Día 1 
      
Fig. 5.  Caracterización Día 2 
Día 2
Duración del secado: 6 hs.
0
10
20
30
40
50
60
70
10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
Tiempo [hh:mm]
T
em
pe
ra
tu
ra
s 
[º
C
]
0
200
400
600
800
1000
1200
R
ad
ia
ci
ón
 [W
/m
2]
Velocidad viento promedio calma 
Día 1
Duración del secado 8 hs
0
10
20
30
40
50
60
70
10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
Tiempo [hh:mm]
Te
m
pe
ra
tu
ra
s 
[º
C
]
0
200
400
600
800
1000
1200
R
ad
ia
ci
ón
 [W
/m
2]
Velocidad viento promedio 5 m/s 
Referencias 
Temp. Salida Colector
Temp. Bandeja
Temp. Ambiente
Radiación sobre plano horizontal
Radiación sobre plano inclinado
Referencias 
Temp. Salida Colector
Temp. Bandeja
Temp. Ambiente
Radiación sobre plano horizontal
Radiación sobre plano inclinado
08.144 
00,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Tiempo [min]
R
H
 (R
el
ac
ió
n 
de
 h
um
ed
ad
)
Día 1 experimental Día 1 Midilli Kucuk
Día 2 experimental Día 2 Midilli Kucuk
Día 3 experimental Día 3 Midilli Kucuk
 
Fig. 6.  Caracterización Día 3 
 
Los datos del contenido de humedad en base seca para los diferentes días de ensayo se convirtieron en la relación de 
humedad (RH) definida por la ecuación 1 y luego se ajustaron utilizando los modelos mostrados en la Tabla 2. Los análisis 
estadísticos mostraron que el mejor ajuste lo proporcionaba el modelo de Midilli Kucuk, ya que ofreció los mejores valores 
para los estadísticos de selección. En la figura 7, se presentan los valores experimentales y los calculados usando el modelo 
de Midilli Kucuk. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 7.  Curvas de secado para los días ensayados. 
 
 
CONCLUSIONES.  
 
De las curvas de secado (Fig. 7) podemos concluir que el secadero logró una adecuada disminución de la humedad del 
perejil, presentando muy buen aspecto con un leve pardeamiento, manteniendo el característico aroma del perejil.  
 
Es notablemente significativa la influencia de la velocidad del viento en el comportamiento del secadero (Figs. 4,5 y 6) ya 
que se traduce directamente en una disminución considerable  de la velocidad de secado.  
 
De los modelos propuestos para describir la cinética de secado, el de Midilli  Kucuk dio el mejor ajuste (Fig.7). 
 
Es posible utilizar para el secado de perejil a escala artesanal este tipo de tecnología, sencilla, económica y de mínimo 
impacto ambiental. 
 
 
Día 3
Tiempo de secado: 6,5 hs
0
10
20
30
40
50
60
70
10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00
Tiempo [hh:mm]
T
em
pe
ra
tu
ra
s 
[º
C
]
0
200
400
600
800
1000
1200
R
ad
ia
ci
ón
 [
W
/m
2]
Velocidad viento promedio 1m/s 
Referencias 
Temp. Salida Colector
Temp. Bandeja
Temp. Ambiente
Radiación sobre plano horizontal
Radiación sobre plano inclinado
08.145 
 
REFERENCIAS  
 
Díaz-Maroto M.C., Vinas M.A.G. y Cabezudo M.D. (2003). Evaluation of the effect of drying on aroma of parsley by free 
choice profiling, European Food Research Technology 216 (2003), pp. 227–232.  
Günhan, T., Demir, V., Hancioglu, E. and Hepbasli, A. (2005) Mathematical modeling of  drying of bay leaves. Energy 
Conversion and Management, 46x(11-12), 1667-1679. 
Lema A., Pontin M., Sanmartino A., Ziletti M., Martinello M. (2007). Características del proceso de secado en capa delgada 
del perejil. Avances en Energías Renovables Vol. 11  08-75  08-82 
Midilli A, Kucuk H, Yapar Z., (2002). A new model for single layer drying. Drying Technology, 20(7), 1503-1513,  
Ndawula J., Kasaba J. D. y Byaruhanda Y. B. (2004). Alterations in fruit and vegetable ß-carotene and vitamin C content 
caused by open-sun drying, visqueen-covered and polyethylene-covered solar-dryers. African Health Science. 4(2):150- 
30. 
Pontin M., Lema A., Ritta R., Sanmartino A., Ghirardotto M. (2005). Secadero solar para frutas – Estudio de caso. Avances 
en Energías Renovables. Vol. 9  pag. 02-43  02-48 
Togrul, I. y Pehlivan, D. (2003) Modeling of drying kinetics of single apricot. Drying Technology, 19, 583-596. 
Yaldiz, O. y Ertekin, C. (2001). Thin layer solar drying of some vegetables. Journal of  Food Engineering, 63, 349-359. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
The objective of the work carried out is to study kinetic of drying in thin layer for leaves and the stems of parsley being used 
an indirect solar dryer. The equipment in that the experiences were realised consists of a cabin of drying formed by a wood 
structure covered in black polythene and a solar collector, the same was designed and constructed by our work group. In 
order to determine the constants of the twelve evaluated theoretical mathematical models, a regression analisys was realised 
nonlinear. According to this analysis and for the conditions in which the experiences were realised, one concludes that the 
model that it describes of more suitable way to the kinetic one of drying he is the one of Midilli - Kucuk. During the 
accomplishment of the experiences temperature data were released, solar radiation and humidity. Are to curves of radiation, 
temperatures and humidities obtained during the days of drying. 
 
 
Keywords:  solar drying, drying kinetics, thin-layer drying, parsley drying. 
08.146 


Estudio preliminar sobre la cinética de secado para perejil en condiciones de secado solar

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/94775/Documento_completo.pdf?sequence=1

Estudio preliminar sobre la cinética de secado para perejil en condiciones de secado solar

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