INVESTIGADORES
MASCHERONI Rodolfo Horacio
congresos y reuniones científicas
Título:
Determinación de coeficientes efectivos de difusión mediante solución numérica durante la deshidratación osmótica de ciruelas
Autor/es:
M.M. RODRÍGUEZ; J.R. ARBALLO; L.A. CAMPAÑONE; R.H. MASCHERONI
Lugar:
Rosario
Reunión:
Congreso; XIV CONGRESO CYTAL; 2013
Institución organizadora:
AATA
Resumen:
El propósito del presente trabajo fue estudiar las cinéticas de
deshidratación osmótica de ciruelas (Prunus domestica L.) evaluando el efecto de
la concentración de la solución hipertónica, tipo de soluto, temperatura, relación
fruta/solución y tiempo de proceso sobre el contenido de humedad, pérdida de
agua, sólidos solubles y ganancia de sólidos. El análisis del proceso fue realizado
experimental y numéricamente mediante el modelado matemático de la
transferencia de materia en estado transiente. Soluciones hipertónicas de jarabe de
glucosa y sorbitol (40 and 60% w/w) fueron usadas para la deshidratación, durante
2 horas de proceso a temperaturas de 25 y 40ºC, con relaciones másicas
fruta/solución de 1/4 y 1/10. Los 16 experimentos fueron realizados por duplicado.
La solución analítica de la segunda ley de Fick para estado transitorio, puede ser
aplicada para calcular los coeficientes efectivos de difusión de agua, éste es el más
conocido procedimiento para representar el mecanismo difusional. La mayoría de
estudios publicados consideran una geometría regular de los alimentos como la
configuración de placa plana infinita, dejando de lado la difusión en las demás
direcciones. Esa hipótesis es aceptable cuando la forma es regular y espesor es
mucho menor en comparación a los lados, indicando una difusión periférica
insignificante, pero cuando la forma es irregular y/o el espesor es de una magnitud
igual a la longitud y al ancho (paralelepípedo o cubo), esta suposición ya no es
válida. Como alternativa, los coeficientes pueden ser evaluados considerando la
geometría real del objeto, usando técnicas numéricas para resolver las ecuaciones
diferenciales que caracterizan el proceso. De esta manera los coeficientes efectivos
de difusión fueron obtenidos utilizando el método de los Elementos Finitos,
teniendo en cuenta la geometría real de las muestras de ciruelas analizadas. Para la
implementación del método de los Elementos Finitos se utilizó el software
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comercial COMSOL Multiphysics. Los valores de los coeficientes de difusión
obtenidos a partir de la solución numérica mostraron estar en concordancia con los
publicados en literatura.