OPTIMIZACIÓN DEL TRATAMIENTO TÉRMICO DE VEGETALES PRECOCIDOS CONGELADOS ACOPLANDO LA CINÉTICA EXPERIMENTAL DE INACTIVACIÓN ENZIMÁTICA AL MODELO NUMÉRICO DE SIMULACIÓN

J.PEREZ; M. V. SANTOS; A. CALIFANO; N. ZARITZKY

Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2015

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentos

La simulación computacional aplicada a procesos de transferencia de energía en alimentos constituye una herramienta fundamental para el desarrollo de nuevas tecnologías y metodologías de trabajo para producir vegetales pre-cocidos congelados. Los repollitos de Bruselas (Brassica olareacea L. gemmifera DC) son vegetales de la familia de las crucíferas que contienen múltiples nutrientes con potentes propiedades anti-cancerígenas. Para el adecuado almacenamiento de vegetales congelados es necesario previamente inactivar las enzimas responsables de su deterioro; generalmente las enzimas que deben inactivarse térmicamente son peroxidasa (POD) y lipoxigenasa (LOX). Con el propósito de establecer tiempos adecuados de proceso térmico a nivel industrial es necesario conocer las constantes cinéticas de inactivación térmica enzimática y sus energías de activación. Los objetivos del trabajo son determinar: a) la cinética de inactivación de las isoenzimas termolábil y termo-resistente de POD y LOX cuantificando la fracción inicial de cada enzima, b) acoplar las cinéticas de inactivación a modelos numéricos de transferencia de energía para simular computacionalmente la etapa de pre-cocción. Mediante regresiones no lineales se calcularon las constantes cinéticas de las fracciones térmo-lábil y resistente, además de las energías de activación. El proceso térmico se simuló resolviendo las ecuaciones diferenciales a derivadas parciales que representan la transferencia de energía en estado no estacionario, se tuvo en cuenta la geometría irregular del vegetal considerando el sistema como un sólido de revolución. Se aplicó el método de los elementos finitos desarrollado en un programa propio utilizando el lenguaje Matlab. Se acopló al programa de simulación de transferencia de energía, la cinética de inactivación térmica de ambas enzimas calculando a cada tiempo la actividad enzimática residual en todo el dominio del alimento. Las predicciones numéricas de las historias térmicas concordaron satisfactoriamente con los resultados experimentales para los procesos de pre-cocción.