Evaluación de modelos matemáticos aplicables al proceso de secado de los granos de cacao en un secador accionado por un módulo de inducción

Abstract

En el presente trabajo de titulación se realizó un modelado matemático aplicable al proceso de secado de cacao, con el propósito de encontrar el mejor modelo matemático que describa y se ajuste a la cinética de secado del grano, para el cual se hizo uso de un total de treinta ecuaciones obtenidas a partir de fuentes bibliográficas, todos ellos fueron aplicados a los diez días de secado que se necesitó para completar el secado del grano, la determinación del mejor ajuste se realizó a partir de los resultados de los coeficientes de determinación (R2) más cercanos a uno y de los errores cuadráticos medios (RSME) más lejanos a uno. El objetivo general es el de obtener un modelo matemático que mejor se ajuste al secado de cacao con el uso de un secador de inducción, para el cual fue necesario realizar dos experimentaciones de secado haciendo uso de la programación en Arduino Uno conectado a tres sensores de temperatura DS18B20, los datos experimentales que se obtuvieron fueron de tiempo, humedad y temperatura en tiempo real, realizando con estas variables el modelado matemático en el aplicativo Curve Fitting Toolbox de Matlab®, la segunda fase de secado se realizó para la validación del modelo matemático. El modelo matemático que presentó un mejor ajuste al secado del cacao fue el de Two-term Model, con un coeficiente de determinación de 0.9981 y un error cuadrático medio de 0.0084, el resultado obtenido a partir de la modelación matemática presenta un ajuste óptimo a los datos de experimentación recolectados.

Palabras clave: modelado matemático, coeficiente de determinación, error cuadrático medio.