Estudio de la variación de las propiedades dieléctricas con la frecuencia de la onda electromagnética de soluciones y frutas

A.M. HENZE; V.E. ZERPA; P.A. DELLA ROCCA; R.H. MASCHERONI; J.R. ARBALLO

Buenos Aires

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos; 2023

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios

El objetivo del presente trabajo fue estudiar el comportamiento dieléctrico en alimentos en función de la frecuencia en el espectro de microondas, mediante la medición de los parámetros S con un Analizador de Redes Vectorial (VNA). El método se basa en medir el coeficiente de reflexión de la muestra y, mediante un algoritmo de cálculo se obtiene el valor complejo de su permitividad donde la parte real es la constante dieléctrica y la parte imaginaria corresponde al factor de pérdidas dieléctricas. En este trabajo se obtuvieron valores de permitividad dieléctrica en un rango de frecuencia entre 100 MHz y 4 GHz. Inicialmente se midió la permitividad en líquidos (agua y soluciones de sacarosa de diferentes concentraciones) y posteriormente se realizaron pruebas en distintas frutas a temperatura ambiente (manzana, banana y pera). En soluciones azucaradas a medida que aumenta la frecuencia disminuye la parte real de la permitividad compleja (constante dieléctrica) o sea, disminuye la capacidad del alimento de absorber energía. Un efecto contrario pudo observarse en la parte imaginaria de la permitividad (capacidad del alimento de disipar esa energía en forma de calor – factor de pérdida) para concentraciones de sacarosa inferiores al 40 %. A mayores concentraciones de sacarosa el factor de pérdida dieléctrica llega a un valor máximo, cuando la frecuencia alcanza los 2 GHz, y luego se mantiene constante siendo independiente del aumento de la frecuencia. En el caso de frutas frescas la constante dieléctrica disminuye con la frecuencia, donde dicha disminución es abrupta a valores de frecuencia menores a 500 MHz. Por otro lado, el factor de pérdida dieléctrica disminuye con la frecuencia alcanzando un valor mínimo a los 500 MHz en el caso de manzanas y a los 2.000 MHz para bananas, luego en ambos casos aumentó con el aumento progresivo de la frecuencia. Los valores obtenidos se encuentran en el rango de valores publicados en bibliografía.