Dehydration kinetics of carrots (Daucus carota L.) in osmotic and air convective drying processes

En este trabajo se ha realizado un estudio cinético de la deshidratación osmótica y del secado con aire sin y con pretratamiento osmótico de la zanahoria. Se utilizaron cilindros de zanahoria de diferentes diámetros (4,5; 7 y 9 mm) y disoluciones osmóticas de cloruro sódico de distintas concentraciones (17, 22 y 26% en peso) a varias temperaturas de proceso (25, 35 y 45 grados C) y tiempos de contacto (hasta 180 min). La pérdida de agua (kg/kg) y la ganancia de sólidos (kg/kg) en las muestras aumentaron con la temperatura y la concentración de la disolución. Estos parámetros también dependieron del tamaño (área específica) de las muestras. La velocidad de secado (kg/kg de sólido seco/h) aumentó con la temperatura y disminuyó con el diámetro de muestra. Se ajustaron los datos experimentales satisfactoriamente a una cinética de primer orden, modelo simple (donde el parámetro ks varía desde 0,1748 hasta 0,6691/h) y al modelo de Page (donde el parámetro kp (h_n) y n(_) varían desde 0,1592 y 1,0683 hasta 0,6451 y 1,300, respectivamente) para determinar las constantes cinéticas durante el secado. La deshidratación osmótica combinada con el secado con aire resulta ser un método interesante para reducir el agua de las muestras sin procesos térmicos extremos, sin embargo, la velocidad de secado de las muestras previamente tratadas con 1 hora de deshidratación osmótica disminuye en torno a un 13%. This paper presents a kinetic study of osmotic dehydration and air drying with and without osmotic pre-treatment of carrot. Carrot cylinders of different diameters (4.5, 7 and 9 mm) were employed and, osmotic solutions of sodium chloride of different concentrations (17, 22 and 26% w/w) at various process temperatures (25, 35 and 45 deg C) and contact times (up to 180 min). The water loss (kg/kg) and the solid gain (kg/kg) in the samples increase with temperature and solution concentration increase. These parameters also depend on size (specific area) of the samples. The drying rate (kg water/kg dry solid/h) increases with temperature and decreases with the sample diameter. Experimental drying kinetics were fitted satisfactorily to a first order (simple model) kinetics (where the parameter ks ranges from 0.1748 up to 0.6691/h) and to the Page model [where the parameters kp (h_n) and n(_) range from 0.1592 and 1.0683 up to 0.6451 and 1.300, respectively] in order to determine the kinetic constants during drying. Osmotic dehydration combined with the air drying has proven to