Diseño y optimización del proceso industrial de congelación de crustáceos marinos mediante simulación numérica.

M. V. SANTOS, J. B. DIMA, P. J. BARON, A. N. CALIFANO Y N. E. ZARITZKY.

La Plata

Jornada; Segundas Jornadas de Investigacion y Transferencia de la Facultad de Ingeniería UNLP; 2013

Facultad de Ingenieria - UNLP

Las especies de cangrejos Ovalipes trimaculatus y Platyxanthus patagonicus son reconocidas recientemente como recursos con valor pesquero, siendo los productos congelados, una de las principales maneras de su comercialización. Es de interés por parte del sector pesquero de la Provincia de Chubut contar con información adecuada para el diseño y adquisición de los equipos necesarios para esta actividad, fundamentalmente equipos de congelación. A través de los trabajos conjuntos con el  CENPAT (Centro Nacional Patagónico- Puerto Madryn) se estudió la congelación de sistemas complejos tales como pulpa de cangrejo cocida envasada en películas plásticas al vacío (pouches) y pinzas de cangrejo cocida que incluyen la lámina calcárea. Estos productos además de su geometría irregular presentan composición heterogénea multicapa (constituida por diversos materiales en serie). Para el estudio de la transferencia de energía con cambio de fase, se tuvieron en cuenta en la solución de las ecuaciones diferenciales a derivadas parciales, las propiedades termofísicas del alimento, los coeficientes de transferencia de calor, la geometría irregular del producto, temperatura del fluido externo, velocidades del aire. Los objetivos del trabajo son: a) determinar tiempos de congelación de pulpa y pinzas de cangrejo cocidas mediante la simulación numérica con elementos finitos, debido a su aplicabilidad para resolver problemas de transferencia de energía en dominios irregulares; b) validar los modelos con experimentos de congelación en túnel a escala industrial. Se utilizó la formulación entálpica y de Kirchhoff en programas numéricos propios para el caso de pouches y el simulador COMSOL para las pinzas. Muestras de los productos se congelaron en túnel industrial (Empresa Refmar S.R.L, Chubut) registrando las historias térmicas tanto en el producto como en el aire refrigerante. El contorno irregular de los objetos se obtuvo mediante imágenes digitales. Se simularon numéricamente las temperaturas en función del tiempo en todos los productos. Las predicciones concordaron satisfactoriamente con las historias  térmicas experimentales permitiendo determinar adecuadamente los tiempos de congelación. A partir de los resultados obtenidos, se cuenta con las herramientas necesarias para diseñar la tecnología de congelación en plantas de procesamiento de crustáceos marinos y además optimizar el funcionamiento de equipos y plantas existentes en nuestro país.