Simulación del proceso de pasteurización de leche por microondas y por inmersión. Análisis comparativo del tipo de tratamiento y orientacion del envase

A.R. LESPINARD; J.R. ARBALLO; R.H. MASCHERONI

Córdoba

Congreso; MECOM 2016; 2016

AMCA

La pasteurización por calor es uno de los procesos más utilizados para extender el períodode aptitud de alimentos y hacerlos más seguros para el consumo humano. Sin embargo durante laaplicación del mismo se producen, inevitablemente, en el alimento pérdidas de componentesnutricionales y organolépticos. En este sentido el proceso de pasteurización por microondas surgecomo una alternativa tecnológica que provoca, en estos atributos, un daño menor en comparación conlos tratamientos térmicos tradicionales. Por otra parte, para estimar los tiempos de proceso y evaluarlas pérdidas de calidad es necesario conocer la evolución y distribución de la temperatura en elalimento. Sin embargo en el caso de alimentos fluidos, como la leche, la obtención de estainformación en forma experimental resulta dificultosa, ya que el empleo de sensores de temperaturapuede modificar los patrones de flujo y distribución de temperaturas. Por otro lado se ha observadoque cambios en la orientación del envase resultan en modificaciones de dichos patrones y porconsiguiente en los tiempos de proceso y pérdidas de calidad. En base a lo anterior se propone comoobjetivo el desarrollo de un modelo de simulación que permita predecir los perfiles de temperatura yvelocidad, y a partir de ellos las pérdidas de componentes de calidad durante la pasteurización porinmersión (PI) y la pasteurización por microondas (PM) de leche envasada en botella de vidrio con elfin de realizar un análisis comparativo entre ambos procesos y diferentes orientaciones del envase.Para ello se desarrolló un modelo completo que describe tanto la distribución del campoelectromagnético (horno de microondas y alimento), como la convección natural y transferencia decalor (alimento) a través de las ecuaciones de Maxwell, continuidad, conservación de cantidad demovimiento y energía, las cuales fueron resueltas numéricamente por el Método de Elementos Finitos(MEF) para un dominio tridimensional mediante el software COMSOLTM Multiphysics en su versión5.0. Finalmente para cuantificar las pérdidas en los atributos nutricionales y sensoriales, lastemperaturas obtenidas por simulación fueron acopladas a un modelo cinético de variación de calidad.De esta manera la resolución numérica del modelo y la aplicación de la simulación computacionalpermitió realizar un análisis comparativo entre los procesos de PI y de PM, y entre las diferentesorientaciones en cuanto a la distribución del campo electromagnético, localización de la zona decalentamiento lento (ZCL), los tiempos de procesos y la calidad del producto.