Transferencia de calor y materia en el tratamiento post-cosecha de granos poco explorados

Abstract

Pseudo-cereales como la quinua y el amaranto están ganando popularidad por sus beneficios para la salud y sus propiedades funcionales, lo que impulsa la investigación y desarrollo de tecnologías de procesamiento eficientes. El estado del arte en post-cosecha se centraliza en optimizar procesos tecnológicos a fin de conservar la calidad de los granos. Esta tesis propone modelos integrales de simulación basados en métodos computacionales (diferencias finitas, elementos finitos) de procesos “clave” en postcosecha como la aireación y el secado de granos de los pseudo-cereales amaranto y quinua almacenados en silo, herramientas tecnológicas útiles para predecir variables fundamentales como la resistencia al flujo de aire del material, la humedad y la temperatura del grano empacado y del aire que se impulsa en el lecho, y el tiempo necesario para alcanzar la humedad de seguridad de los granos, variables fundamentales para su conservación a largo plazo. Estas herramientas de simulación, desarrolladas en base a un conjunto de ecuaciones predictivas (de propiedades físicas, gravimétricas y térmicas, propiedades de equilibrio y entalpía de sorción de agua, cinética de secado de granos individuales, pérdida de carga en el lecho, balances de masa, energía y cantidad de movimiento, estrategia de control inferencial), ajustan con precisión los datos experimentales, y además, adaptados a otras condiciones, los modelos son idóneos para predecir el comportamiento de otros granos como trigo y arroz. Mientras aumenta la producción de granos, el desafío actual es desarrollar técnicas sostenibles para conservar su calidad y prevenir pérdidas postcosecha.