Introducción
Secar alimentos con la ayuda del sol a fin de almacenarlos y conservarlos por tiempo prolongado es una práctica de larga data para los agricultores y pescadores de todo el mundo. El secado de los alimentos puede preservar los excedentes, crear productos con valor añadido para la venta y permitir a los agricultores crear su propia “comida preparada” para los momentos cuando la carga de trabajo de la finca entra en conflicto con su preparación.
Los métodos básicos de secado incluyen esparcir los alimentos en el suelo o colgarlo de ramas o cuerdas, pero estos métodos presentan problemas. Los alimentos secados así no están protegidos del polvo transportado por el viento, y una tormenta puede retrasar el secado o incluso descomponerlos. Los alimentos también son vulnerables a los insectos y atraen animales. Toda persona que seque alimentos al aire libre tiene que estar pendiente de ellos y estar preparada para protegerlos llevándolos adentro o persiguiendo a los animales para que se alejen.
Con el objeto de hacer que el secado de alimentos sea más fácil de manejar, acelerar el tiempo de secado y producir un producto alimenticio seco mejorado, agricultores y pescadores pueden utilizar secadores de alimentos (a veces llamados deshidratadores) donde los alimentos están protegidos de la lluvia y las plagas. Aunque estos secadores de alimentos pueden diseñarse de modo que utilicen energía eléctrica o quemen algún tipo de combustible (leña, gas, carbón vegetal, etc.) para acelerar el secado, su construcción y funcionamiento son caros debido al consumo de energía. La alternativa es diseñar el secador para utilizar la energía del sol si su clima es favorable. 1
Consideraciones de diseño
Los secadores solares de alimentos tienen dos presentaciones generales: el directo, donde el sol brilla sobre el alimento en el contenedor, y el indirecto, donde el aire calentado por la energía del sol en una parte del secador se transfiere a otro espacio que contiene el alimento. Si bien los ventiladores pueden mover el aire, los diseños más sencillos se basan en el hecho de que el aire caliente sube para transferir la energía por flujo de aire natural, también llamado convección. Tanto los secadores directos como los indirectos pueden secar bien los alimentos, pero en general, los secadores directos son más fáciles de construir y cuestan menos.
El Centro de Impacto de África Oriental de ECHO actualmente formula un diseño de secador solar directo para alimentos con el objetivo de minimizar los costos y recurrir a materiales y herramientas disponibles en el ámbito local. El diseño actual (Figura 1) seca una variedad de frutas, verduras y comidas precocinadas incluso en un ambiente muy húmedo como el que se encuentra a lo largo de la costa del océano Índico de Tanzania.
El diseño básico con cuatro bandejas de secado proporciona suficiente espacio para unos 5 kg de rodajas de mango y los costos estimados de material son alrededor de 148,000 chelines TZ (aproximadamente US$ 56 al tipo de cambio actual). El secador se puede construir con las herramientas utilizadas por muchos carpinteros en Tanzania.
Figura 1. Diseño actual del secador solar visto desde el lado del frente (de la puerta). El ejemplo contiene cuatro bandejas que miden cada una unos 35 cm de ancho x 78 cm de largo. Si se secan alimentos fáciles de secar, se puede colocar una segunda bandeja encima de cada bandeja para un total de 8 bandejas. Fuente: James Dontje
Se puede utilizar una variedad de materiales para construir el secador. Por ejemplo, en lugar de madera contrachapada (plywood) que se muestra en la Figura 1, podría utilizarse madera aserrada. En el Centro de Impacto de África Oriental de ECHO, construimos un secador con el mismo material de ladrillos de barro utilizado para las estufas Rocket (Figura 2).
Figura 2. La facilitadora de innovación de ECHO África Oriental, Joyce Nambaso, construyendo el secador de ladrillos de barro (A), un secador solar (B) construido con ladrillos de barro para el piso y las paredes. Fuente: personal de ECHO
La superficie vidriada (cubierta transparente) que hemos elegido es material para techo elaborado con fibra de vidrio.2 El material de techo de fibra de vidrio hasta ahora tiene la mejor combinación de disponibilidad, bajo costo y durabilidad en el contexto tanzano. Las bandejas son marcos de madera con tela de sombra de invernadero (75% de transparencia) engrapada a los marcos.
Resultados del secado y recomendaciones
Hemos secado bien una variedad de frutas y verduras (Figura 3) con este secador, utilizando termómetros, balanzas para alimentos y sensores de humedad relativa pequeños para “calibrar” el secado de manera que se puedan utilizar señales visuales y de textura simples que nos indiquen cuándo los alimentos están lo suficientemente secos para almacenarlos.
Figura 3. Serie de alimentos que han sido bien secados: a) repollo; b) bananos; c) tomates; d) coco rallado; e) zanahorias; f) cebollas; g) cúrcuma; h) hierba mora; i) rodajas de mango; j) papaya; k) frijoles cocidos; l) mostaza china; m) puré de mango; y n) hojas de amaranto. Fuente: James Dontje
Se han hecho muchas pruebas con rodajas de mango (Figura 4)-son más difíciles de secar lo suficiente en un ambiente húmedo y si podemos secarlas bien (y lo hemos hecho), creemos que podemos secar casi cualquier otro alimento.
Figura 4. Tiras de mango en un secador de tres bandejas. El termómetro del horno es útil para probar cambios de diseño, pero no es necesario para el buen secado de alimentos. Fuente: James Dontje
Algunas notas a partir de nuestras pruebas:
- Para frutas húmedas como el mango, comience temprano el primer día de secado. Si la fruta se seca hasta el punto en que la superficie exterior esté seca al final del primer día, la fruta pasará la noche sin problemas y terminará de secarse al día siguiente. Si la superficie de la fruta todavía está húmeda durante la noche, hay una mayor posibilidad de decoloración (oscurecimiento) e incluso la posibilidad de crecimiento de moho antes de que termine el secado.
- Al secar hojas, revise bien sus tallos antes de decidir si el material vegetativo está lo suficientemente seco. Incluso si las hojas están muy secas, en los tallos puede quedar suficiente humedad para hacer que el producto se enmohezca durante el almacenamiento.
- Cuando hay suficiente agua y combustible, blanquear las verduras antes del secado preserva el color y hace que se sequen más rápido. El blanqueado consiste en cocinar las verduras en agua hirviendo durante un corto tiempo (aproximadamente un minuto) para desactivar las enzimas.
Un posible aspecto negativo de los secadores directos es que la exposición al sol puede reducir la calidad de los nutrientes debido a los daños causados por la luz ultravioleta (UV). Los secadores indirectos serían mejores en este aspecto. Pero un secador directo no es peor, en términos de pérdida de nutrientes, que poner la comida al sol como se hace sin un secador solar. La comida se seca más rápido, por lo que hay menos exposición total al sol y es probable que los materiales vidriados reduzcan la exposición a la radiación UV.
Encontrará más detalles sobre estas pruebas y el diseño de los secadores de alimentos en este sitio : http://edn.link/yaefhk. El sitio web incluye referencias sobre el tema y se actualiza a medida que avanza nuestro trabajo, así que revise las páginas de actualizaciones para los detalles más recientes.
La página web incluye algunas notas de diseño y una lista de piezas. Próximamente habrá instrucciones más detalladas sobre construcción. Mientras tanto, la presentación de este simposio [http://edn.link/at4mtj] incluye pautas de diseño para el secador para cualquier persona que quiera adaptar el diseño a su contexto. ¡Vea esta Conversación de ECHO [http://edn.link/92f72j] para compartir sus ideas sobre mejoras en el diseño de secadores solares!