INVESTIGADORES
ZORRILLA Susana
congresos y reuniones científicas
Título:
Modelado matemático del proceso de recubrimiento de alimentos por inmersión utilizando un fluido Newtoniano generalizado. II. Validación experimental y análisis de sensibilidad
Autor/es:
PERALTA, JM; MEZA, BEV; ZORRILLA, SE
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; XIV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos, 5º Simposio Internacional de Nuevas Tecnologías y III Simposio Latinoamericano sobre Higiene y Calidad de Alimentos; 2013
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios
Resumen:
Uno de los métodos utilizados para recubrir alimentos con una película
comestible es el denominado recubrimiento por inmersión. Este proceso consiste
en la generación de una película de un material líquido sobre un sustrato
sólido, sumergiendo el sustrato en un recipiente que contiene el fluido. El
procedimiento se completa retirando el sustrato del recipiente para que, por
drenado del fluido, se complete la formación de la película. El objetivo del
presente trabajo fue realizar la validación experimental y estudiar la sensibilidad
de un modelo matemático de las variables fluido-dinámicas en un proceso de
recubrimiento de alimentos por inmersión propuesto por los autores y presentado
en este congreso en un trabajo complementario como Parte I. Para ello, se consideró
una placa plana cuasi-vertical como sustrato, suponiendo que las fuerzas
gravitacionales y las fuerzas viscosas son significativas para definir los
fenómenos. La relación entre las tensiones y las velocidades de deformación fue
descripta por medio del modelo de Herschel?Bulkley generalizado de 4 parámetros.
Se realizó la validación del modelo con datos de espesores promedio de películas
de chocolate para 24 condiciones experimentales por triplicado obtenidos de la
bibliografía. Las películas de chocolate analizadas variaron en su granulometría
y en el tipo y cantidad de emulsionante utilizado durante su preparación. Además,
se realizó un análisis de sensibilidad del modelo matemático para la etapa de extracción
del sustrato luego de la inmersión y para la etapa de drenado del material. En
ambas etapas, se estudió el efecto de las variables del sistema: índice de
consistencia (K), tensión de fluencia
(t0), velocidad de extracción
del sustrato (Up), primer
índice de comportamiento (n), segundo
índice de comportamiento (m),
densidad de la película (r), ángulo de inclinación del sustrato (q), y espesor de la película (h),
sobre los perfiles de velocidad en la película, la velocidad de extracción del
sustrato, el espesor local y promedio de la película. Por un lado, los
resultados obtenidos para la etapa de validación indicaron que los valores de
error de predicción (expresados como RMSE) fueron en promedio 0,3 mm para un rango de
espesores entre 0,6 y 4,6 mm,
resultando satisfactorios. Por otro lado, los resultados relacionados a la etapa
de análisis de sensibilidad para la etapa de extracción del sustrato, mostraron
que un aumento en los valores de K, t0, Up, n y una
disminución de r, q, h y m producen un perfil relativamente más plano, originando un retraso
en el descenso de la película. Además, durante el análisis de sensibilidad para
la etapa de drenado, se observó que un aumento de los valores de K, t0, n y una disminución de r, q y m, producen un aumento de los espesores
locales y promedio de las películas. Finalmente, un aumento en t0 y una disminución en n, r y q producen películas con una altura más homogénea.