MODELADO DE LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA EN EL HORNEADO DE MADALENAS

MARIA MICAELA URETA; DANIELA OLIVERA; VIVIANA SALVADORI

Rosario

Congreso; Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos, CYTAL XIV; 2013

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios

El horneado es una etapa importante en la elaboración de productos panificados, donde se produce la transformación de la mezcla inicial en el producto terminado, con características únicas de textura, color, humedad. En particular, el objetivo de este trabajo es investigar la capacidad de un modelo matemático de transferencia de energía, resuelto en elementos finitos, para predecir la evolución de la temperatura durante el horneado de madalenas. El modelo considera transferencia de energía por conducción en el interior del producto y por convección en la superficie, utilizando propiedades termofísicas variables e incorporando la evaporación superficial a través del calor específico aparente; la conductividad térmica decrece bruscamente a temperaturas mayores de 100ºC y se adopta densidad constante, igual a la densidad global final del producto. El coeficiente de transferencia de calor representa las condiciones de convección natural o forzada de uno de los equipos de horneado simulados. El modelo matemático se resolvió por elementos finitos, mediante el software comercial COMSOL 3.4, considerando geometría bidimensional, axisimétrica. La variación de volumen se representó empleando malla móvil mediante el método arbitrario de Lagrange-Euler. Para validar los resultados numéricos, se realizaron experiencias de horneado de madalenas en dos equipos: un horno eléctrico doméstico, con modo convección natural, y un horno semi-industrial, con convección forzada, ambos con temperatura de proceso entre 140 y 220 ºC. Se registraron las historias térmicas del horno y del centro del producto, se observa que las simulaciones siguen el comportamiento experimental presentando una meseta alrededor de los 100ºC al final de la cocción, el error relativo absoluto entre temperaturas predichas y experimentales que oscila entre 5 y 9%, para todas las condiciones ensayadas. De este modo, el modelo resulta una herramienta útil para calcular las historias térmicas y comparar distintas alternativas de procesamiento.