SECADO SECADO La eliminación de agua o líquidos existentes en sólidos es más económica por acción mecánica que por acción térmica. El secado mantiene una relación casi fija con otras operaciones de un proceso. Así, sigue a menudo a una filtración o a una centrifugación y precede a un paso de molienda o de empaquetamiento. SECADO Alimentos en polvo El secado el hombre lo utilizó para la conservación de los alimentos. Aprovechando los periodos de abundancia para tener reservas en tiempos de escasez. SECADO Para el secado de una planta en condiciones naturales es necesarios 2 dias al sol y 3 dias a la sombra, mientras que en estufas con recirculación de aire a temperatura no mayor de 40ºC sólo se necesitó 1 día. En general el tiempo de secado y la temperatura utilizadas, deben ser los adecuados para que la droga conserve su olor, color y contenido de aceite esencial. con óptima calidad. DEFINICION Es la transferencia de un líquido desde un sólido húmedo hasta una fase gaseosa no saturada, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la pvapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa Desecación significa eliminar un líquido de un sólido por procedimientos térmicos. Esta definición distingue la desecación de la extracción de la humedad de los sólidos por medios mecánicos. Se ha aplicado también el término deshidratación a los operación de desecación, pero su uso se ha limitado casi por entero a la desecación de alimentos. FINES Las razones para desecar son múltiples, pero de ordinario son algunas de las siguientes: 1) facilitar la manipulación en algún tratamiento posterior, 2) permitir la utilización satisfactoria del producto final, 3) reducir los costos de transporte, 4) aumentar la capacidad de otros aparatos o instalaciones del proceso, 5) conservar un producto durante su almacenamiento y su transporte, 6) aumentar el valor y la utilidad de los desperdicios o los subproductos obtenidos TEORIA DEL SECADO Al secar un sólido, se producen dos etapas fundamentales y simultáneas: 1) transmisión de calor para evaporar el líquido, 2) transferencia masa en humedad interna y líquido evaporado. Los factores que rigen la intensidad de cada una de las etapas son los que determinan la rapidez de la operación de desecación. La masa se transfiere en la desecación como 1) líquido o vapor, o como ambos, dentro del sólido, y 2) como vapor desde la superficie húmeda. El gradiente de concentración del líquido depende del mecanismo de circulación del líquido dentro del sólido. TEORIA DEL SECADO La transmisión de calor se realiza por convección, conducción, radiación, o una combinación de cualesquiera de estos mecanismos. Sin embargo, por cualquier forma de transmisión, tiene que pasar primero la superficie exterior y desde ella al interior del sólido. A excepción del secado por electricidad de alta frecuencia, que genera el calor internamente y, por consiguiente, produce una temperatura más elevada dentro del sólido que en su superficie; esto conduce a la circulación de calor desde el interior hasta la superficie exterior. CONDICIONES INTERNAS Y EXTERNAS El secado de un sólido puede basarse en: El mecanismo interno de la circulación del líquido en el interior del sólido. Las condiciones externas de temperatura, humedad, ventilación, estado de subdivisión, etc. El resultado de ambas tienen aplicación sobre la velocidad de secado. Mecanismo interno de la circulación del líquido La circulación interna del líquido se produce por diversos mecanismos, según la estructura del sólido. Algunos de los mecanismos posibles son los siguientes: 1) difusión en sólidos homogéneos continuos; 2) circulación capilar en sólidos granulares y porosos; 3) circulación producida por los gradientes de presión; 4) circulación causada por la gravedad, y 5)circulación originada por una sucesión de vaporizaciones y condensaciones. En general, uno de dichos mecanismos predomina en un momento dado en el sólido durante su desecación, y no es raro encontrar diferentes mecanismos predominando en distintos momentos durante le ciclo de desecación. Formas de enlace de la humedad con el material El secado elimina sólo la humedad enlazada con el material en forma mecánica y físico-química La más fácil de eliminar resulta la enlazada mecánicamente que es la humedad de los capilares, los capilares se llenan de líquido durante el contacto directo de éste con el material. El enlace físico-químico une dos tipos de humedad que difieren por el enlace con el material: la humedad ligada osmóticamente, llamada también humedad de hinchamiento, se encuentra dentro de las células del material y se retiene por las fuerzas osmóticas. la humedad adsorbida., se retiene sobre la superficie y en los poros del material y requiere para su eliminación un gas con una energía considerablemente mayor que la utilizada para eliminar la humedad osmótica . La existencia de estos tipos de humedad especialmente se manifiesta en materiales coloidales y poliméricos PERIODOS DEL SECADO Cuando un sólido se seca en una corriente de aire caliente, manteniendo la temperatura y la humedad del aire constantes durante todo el ciclo del secado, y se registra el cambio del contenido de agua del producto durante toda la operación de desecación, entonces los datos se pueden representar como la figura siguiente PERIODOS DEL SECADO Etapa A-B: periodo de estabilización; las condiciones del sólido se equilibran con las del aire seco. B Etapa B-C: periodo de velocidad constante; la superficie del sólido se mantiene saturada de líquido. Los Factores que controlan este periodo son: (1) área de superficie de secado,(2) diferencia de temperatura o contenido de líquido entre el aire y la superficie de desecación C A dw/dt D E t PERIODOS DEL SECADO Etapa C-D: Primer período de velocidad descendente; el contenido de agua del producto en el punto C se denomina humedad crítica, en la superficie A del sólido hay decrecimiento en el contenido de humedad e incremento en la temperatura. dw/dt Etapa D-E: Segundo periodo de velocidad descendente; velocidad de secado depende de la velocidad a que se desplaza el agua en el sólido y es independiente de las condiciones externas. Normalmemte los periodos de velocidad decreciente determinan la mayor parte del tiempo de B C D E t PERIODOS DEL SECADO dw/dt humedad CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS BASADOS EN SU COMPORTAMIENTO SECANTE o Sólidos granulares cristalinos Sólidos amorfos CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS BASADOS EN SU COMPORTAMIENTO SECANTE A) Sólidos granulares o cristalinos: El agua en los sólidos cristalinos se mantiene en los capilares y poros superficiales, al igual que en los tejidos intersticiales entre partículas. En estas últimas el agua se caracteriza por migrar fácilmente a la superficie. Entre los sólidos con comportamiento cristalino se encuentran CaSO4, ZnO. En los sólidos cristalinos el periodo de velocidad constante ocupa la mayor parte de la curva de secado y este periodo continúa hasta que virtualmente no haya quedado agua libre. Por esta razón, se espera que su periodo de decaimiento de velocidad sea más corto. Las sustancias inorgánicas en general no son afectadas por el calor durante el secado a menos que este sea muy alto como para cambiar cualquier forma hidratada, sus humedades de equilibrio son cercanas a cero. CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS BASADOS EN SU COMPORTAMIENTO SECANTE B) Sólidos amorfos: Son materiales que poseen una estructura externa fibrosa, o gelatinosa. Estos sólidos son más difíciles de secar que los sólidos cristalinos, debido a que en éstos la humedad puede ser parte integral de su estructura molecular y también puede estar atrapada físicamente en capilares finos y en el interior de poros pequeños. Entre los sólidos con comportamiento amorfo se encuentran: el almidón, caseína, levadura, insulina, En los sólidos amorfos, durante el secado el líquido se difunde a través de los obstáculos estructurales causados por la configuración molecular. Los sólidos amorfos poseen periodos de velocidad constante cortos, finalizando con una humedad de equilibrio alta debido que la mayor parte del agua se encuentra asociada a los espacios intersticiales de la sustancia, depende de la velocidad de difusión a través del sólido. Como la estructura y por consiguiente la actividad farmacológica es afectada por el calor, entonces se deberá disminuir la presión y temperatura durante el secado y aumentar el flujo de aire para lograr un secado suave.
