Modelación matemática de la temperatura durante la torrefacción del cacao (Theobroma cacao L.) en un tostador cilíndrico con fuente de gas y otro con fuente eléctrica.

Abstract

El presente trabajo de graduación tiene como objetivo general modelar matemáticamente el perfil de temperatura durante el tueste para la predicción del nivel de torrefacción en los granos de cacao (Theobroma cacao L.) en un tostador cilíndrico de gas y uno eléctrico. Para ello, se realizó un diagnóstico detallado de ambos tostadores para describir el funcionamiento, en el cual se demostró que el calentamiento de ambos tostadores es creciente, sin embargo, en el tostador eléctrico el comportamiento es polinomial y en el de gas es exponencial creciente. En el caso del enfriamiento, en ambos tostadores se observó un comportamiento exponencial decreciente, con la particularidad de que el tiempo en el eléctrico toma media hora más en enfriar en comparación al tostador con fuente de gas, lo cual demuestra hermeticidad del equipo. Posteriormente, se utilizó como referencia la ecuación de ajuste del perfil de tueste de café que propuso Abarca (2017) y a partir de ella, se estableció el modelo matemático que se ajusta al perfil de tueste del cacao en cada equipo. Se comprobó que el nivel de tueste de cacao en ambos tostadores se puede predecir en función de la temperatura del perfil de tueste, y en el caso del tostador con fuente de gas, la predicción también se puede realizar en función del tiempo. Finalmente, a través de la comparación del perfil de temperatura entre los dos equipos durante la torrefacción del cacao, se demostró que por medio de los modelos evaluados se puede predecir la temperatura de torrefacción de los granos de cacao.