INVESTIGADORES
MASCHERONI Rodolfo Horacio
congresos y reuniones científicas
Título:
Modelado de la transferencia de calor y variación de índices de calidad en mermeladas durante el proceso de pasteurización
Autor/es:
A.R. LESPINARD; R. BAMBICHA; M.E. AGNELLI; R.H. MASCHERONI
Lugar:
Tandil
Reunión:
Congreso; 18º Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones; 2009
Institución organizadora:
AMCA
Resumen:
Para asegurar la inocuidad microbiológica en la producción de alimentos envasados es
necesario conocer la dinámica del calentamiento del punto más frío de éstos durante su tratamiento
térmico. Si dicho tratamiento es excesivo, el alimento pierde valor nutritivo y puede adquirir
características indeseables en su aroma, textura y color. En caso contrario, se pueden desarrollar
microorganismos patógenos poniendo en riesgo la salud del consumidor. Para tal fin la simulación
numérica resulta ser una valiosa herramienta, la cual permite determinar la distribución y evolución de
las temperaturas en el producto, minimizando los procedimientos experimentales, reduciendo los
costos y tiempos de desarrollo. El presente trabajo tiene por objetivos el desarrollo de un modelo de
simulación que describa la transferencia de calor y la evaluación de las pérdidas de calidad durante los
procesos de pasteurización y enfriamiento de mermeladas, a los fines de optimizar dicho proceso. Para
esto se implementó un modelo de transferencia conductiva del calor, con temperatura externa variable,
el cual fue resuelto por medio del método de elementos finitos. Para cuantificar las pérdidas en los
atributos nutricionales y sensoriales, las temperaturas obtenidas por simulación fueron acopladas a un
modelo cinético de variación de calidad obteniéndose así el valor de cocción volumétrico y superficial.
Para validar dichos modelos de simulación se prepararon mermeladas de kiwi envasadas en frascos de
diferentes volúmenes (660, 360 y 240 cm3) y se midieron las temperaturas mediante termocuplas tipo
T en el centro térmico del producto durante el proceso de pasteurización y enfriamiento. A su vez las
variaciones de índices calidad en el producto fueron estimadas por medio de los parámetros color y
textura. Para la representación del color en el espacio tridimensional, se utilizó el sistema CIE,
conformado por las coordenadas cromáticas L*, a* y b*, que fueron cuantificadas mediante la
utilización de un colorímetro. Las mismas fueron empleadas para determinar el cambio total de color
(ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido
experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos
equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las
temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los
datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos.
Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.3) y se midieron las temperaturas mediante termocuplas tipo
T en el centro térmico del producto durante el proceso de pasteurización y enfriamiento. A su vez las
variaciones de índices calidad en el producto fueron estimadas por medio de los parámetros color y
textura. Para la representación del color en el espacio tridimensional, se utilizó el sistema CIE,
conformado por las coordenadas cromáticas L*, a* y b*, que fueron cuantificadas mediante la
utilización de un colorímetro. Las mismas fueron empleadas para determinar el cambio total de color
(ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido
experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos
equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las
temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los
datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos.
Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.L*, a* y b*, que fueron cuantificadas mediante la
utilización de un colorímetro. Las mismas fueron empleadas para determinar el cambio total de color
(ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido
experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos
equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las
temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los
datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos.
Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.determinar el cambio total de color
(ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido
experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos
equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las
temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los
datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos.
Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.ΔE). Por su parte la textura fue determinada mediante el parámetro firmeza obtenido
experimentalmente por medio de un texturómetro. Finalmente, se diseñaron dos procesos térmicos
equivalentes y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las
temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los
datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos.
Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.y se compararon las pérdidas de calidad simuladas, a los fines de optimizar el mismo. Las
temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío fueron validadas exitosamente con los
datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 6% en todos los casos.
Tanto las variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.variaciones encontradas para el color como para la textura se correspondieron con las
determinadas para el valor de cocción, lo cual valida también la implementación de dicha cinética a
los efectos de evaluar modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.modificaciones en la calidad del producto. El empleo del modelo desarrollado
permitió predecir la evolución de las temperaturas en alimentos sólidos envasados en recipientes de
vidrio para diferentes procesos térmicos, y por consiguiente, el diseño y optimización de los mismos.