Aplicación de metodos combinados para la deshidratación de peras mediante deshidratación osmótica y microondas

J. R. ARBALLO; L.A. CAMPAÑONE; R.H. MASCHERONI

Mar del Plata

Congreso; VI CONGRESO ARGENTINO DE INGENIERÍA QUÍMICA; 2010

Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

El método de deshidratación osmótica es ampliamente utilizado para la remoción parcial del agua de frutas y vegetales por inmersión en solución hipertónica (osmótica) de azúcares, polialcoholes y/o sales. A pesar de la reducción del contenido de humedad del alimento favorecida por el proceso, la actividad de agua alcanzada es todavía muy alta, siendo necesarios procesos adicionales. Cuando se usa microondas (MO) como etapa final de secado, la radiación interactúa con las moléculas de agua en el interior del alimento, incrementando la presión de vapor, y aumentado la fuerza impulsora para la deshidratación. En este trabajo, la transferencia de energía y materia durante la deshidratación osmótica y por microondas de frutas fue estudiada experimental y teóricamente mediante el modelado combinado. Con el fin de describir los fenómenos de transporte puestos en juego durante el proceso de deshidratación, fueron planteados los balances microscópicos de materia y energía. El modelo osmótico-difusional de Spiazzi-Mascheroni fue utilizado para modelar el proceso de deshidratación osmótica y la etapa final del proceso, deshidratación por microondas, fue modelada planteando los balances de energía y materia; la generación interna de calor debida a la interacción del alimento con la energía electromagnética fue considerada utilizando la Ley de Lambert, la cual supone un decaimiento exponencial de la energía con la distancia dentro del alimento. Los balances obtenidos constituyen ecuaciones diferenciales no lineales altamente acopladas que fueron resueltas aplicando métodos numéricos. Las soluciones numéricas fueron programadas en MATLAB 7.2. La validación del modelo se llevó a cabo en peras frescas y osmodeshidratadas durante dos horas en soluciones hipertónicas de sacarosa de 20, 40 y 60ºBrix y posteriormente expuestas a microondas de 500 W durante 4 minutos. El modelo validado permitió evaluar el efecto de la ganancia de sólidos sobre los perfiles de temperatura y humedad durante el proceso combinado de deshidratación osmótica y por microondas modelada planteando los balances de energía y materia; la generación interna de calor debida a la interacción del alimento con la energía electromagnética fue considerada utilizando la Ley de Lambert, la cual supone un decaimiento exponencial de la energía con la distancia dentro del alimento. Los balances obtenidos constituyen ecuaciones diferenciales no lineales altamente acopladas que fueron resueltas aplicando métodos numéricos. Las soluciones numéricas fueron programadas en MATLAB 7.2. La validación del modelo se llevó a cabo en peras frescas y osmodeshidratadas durante dos horas en soluciones hipertónicas de sacarosa de 20, 40 y 60ºBrix y posteriormente expuestas a microondas de 500 W durante 4 minutos. El modelo validado permitió evaluar el efecto de la ganancia de sólidos sobre los perfiles de temperatura y humedad durante el proceso combinado de deshidratación osmótica y por microondas