Modelado y Optimización del Procesamiento Térmico de Conservas de Tomates: Simulación Numérica por Elementos Finitos

LESPINARD, A. R.; SALGADO, P. R.; MASCHERONI, R. H.

Córdoba

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2006

El tratamiento térmico de conservas de vegetales envasados en frascos de vidrio transparente posee mucha importancia desde el punto de vista de la calidad visual del producto ya que si se efectúa en condiciones inadecuadas, usando tiempos y/o temperaturas excesivas, el vegetal se ablanda mucho, se incrementa la ruptura de cáscaras y aumenta la degradación del color. Para esto es necesario encontrar el proceso óptimo que permita alcanzar el valor de esterilidad necesario para obtener un alimento con inocuidad microbiológica y minimizar la pérdida de calidad. El objetivo de este trabajo es evaluar distintos tratamientos de pasteurización de conservas de tomates, determinando índices de calidad experimentales y simulados. Para esto se diseñaron tres procesos de pasteurización con distintas temperaturas máximas del medio de calentamiento: (I) 80ºC, (II) 90ºC y (III) 100ºC y distintos tiempos de procesamiento, a los efectos de alcanzar una inactivación microbiana (F100 15) de 1.55 minutos. Para las experiencias se prepararon conservas de tomates cherries en frascos de vidrio de 660 cm3, empleando como líquido cobertura una solución de NaCl al 2%. Las temperaturas fueron medidas en el centro térmico de un tomate ubicado en el centro geométrico del frasco, en el líquido cobertura y en el autoclave. Un modelo matemático fue desarrollado para describir la transferencia de calor conductiva a través del vegetal y condiciones de contorno convectivas. El mismo fue resuelto por medio del método de elementos finitos, considerando condiciones de contorno naturales y propiedades termo-físicas dependientes de la temperatura. Como índices de calidad se determinó la firmeza (fuerza máxima (N)) por ensayo de punción y el valor de cocción superficial (C100 25) empleando una cinética acoplada al modelo matemático. Las temperaturas obtenidas por simulación para el punto más frío del tomate fueron validadas exitosamente con los datos experimentales, encontrándose diferencias medias relativas inferiores al 5% en todos los casos. Los tomates experimentaron un ablandamiento, con pérdidas relativas porcentuales de firmeza de 52.4, 48.5 y 53.9% para los tratamientos I, II y III respectivamente; no encontrándose diferencias estadísticamente significativas. Sin  embargo los valores de cocción superficial evidenciaron una diferencia a favor del tratamiento II (9.7, 8.6 y 12.4 minutos, respectivamente). Esta diferencia con los resultados de firmeza se puede explicar considerando que éste es un parámetro que evalúa la calidad global incluyendo además otros factores: color y pérdida de nutrientes. El tratamiento II permite obtener un producto inocuo microbiológicamente y con la menor pérdida de calidad global.