CIDCA 05380
CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN CRIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Simulación numérica de la deshidratación de frutas por métodos combinados: Secado por impregnación y microondas
Autor/es:
J.R. ARBALLO; L.A. CAMPAÑONE; R.H. MASCHERONI
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; XXI Iberian-Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering; 2010
Institución organizadora:
AMCA
Resumen:
La transferencia de energía y materia durante la deshidratación osmótica y por microondas
de frutas fue estudiada teóricamente y experimentalmente mediante el modelado y simulación
numérica. Con el fin de describir los fenómenos de transporte puestos en juego durante el proceso de
deshidratación combinado, se plantearon los balances microscópicos de materia y energía. Para la
primera etapa de deshidratación por impregnación se utilizó el modelo osmótico-difusional de
Spiazzi-Mascheroni, el cual se basa en la transferencia de materia a través de las membranas celulares
y la difusión multicomponente a través de los espacios intercelulares. A su vez, para la deshidratación
por microondas, se plantearon los balances de energía y materia, utilizando propiedades globales en
función de la humedad y del contenido de sólidos; la generación interna de calor debido a la
interacción del alimento con la energía electromagnética fue considerada utilizando la Ley de
Lambert. Los balances obtenidos constituyen ecuaciones diferenciales no lineales altamente acopladas
que fueron resueltas aplicando métodos numéricos; para el proceso de deshidratación osmótica los
balances de materia constituyen ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas que fueron resueltas
empleando el método de Runge-Kutta de 4to Orden; en el caso de deshidratación por microondas los
balances constituyen ecuaciones diferenciales parciales, que fueron resueltas a través del método de
Diferencias Finitas Implícito Crank-Nicolson. Los métodos numéricos fueron programados en
MATLAB 7.2. La validación del modelo se llevó a cabo en peras frescas y pre-tratadas
osmóticamente durante 2 h en soluciones hipertónicas de 20, 40 y 60ºBrix y posteriormente expuestas
a microondas de 500 W durante 4 minutos. El modelo matemático fue evaluado exitosamente,
permitiendo la predicción de perfiles de temperatura y humedad durante los procesos combinados de
deshidratación por impregnación y microondas.
