CALENTAMIENTO CONTROLADO EMPLEANDO MICROONDAS

BONFIGLI, A.; CAMPAÑONE LAURA A.; BAVA A.; MASCHERONI, R.H.

Otro; 95a Reunión Nacional de Física de la AFA; 2010

El empleo de microondas durante el calentamiento de materiales es un método eficiente, debido a su capacidad de generar energía dentro del producto por interacción de la radiación con las moléculas de agua. Estas técnicas se aplican a nivel industrial en diversos procesos (calentamiento, descongelación, secado, etc.) y presentan como ventajas: reducción en el impacto ambiental, ahorro de energía con respecto a los métodos tradicionales, uso de energía limpia, ahorro de espacio y disminución de los tiempos de proceso. En este contexto, existe la necesidad de entender la interacción entre las microondas y los materiales con la finalidad de producir una mejor eficiencia en el proceso. Existe evidencia de la aparición de puntos fríos y calientes en el interior de los productos cuando son sometidos a radiaciones electromagnéticas. Esta falta de uniformidad en los perfiles internos constituye obstáculos para su implementación a nivel industrial. Con el fin de mejorar la propagación térmica dentro de los alimentos experimentalmente se puede implementar un sistema en el cual la interferencia de las ondas incidentes transformen los patrones desarrollados. A fin de entender mejor los procesos anteriormente mencionados, este trabajo presenta un horno experimental de laboratorio, en el cual dos señales mutuamente excluyentes inciden en caras opuestas del producto a calentar. Además se planteó un modelo matemático, el cual resuelve en forma acoplada la transferencia de energía y las ecuaciones de Maxwell, las cuales describen la interacción producto-radiación. El producto se considero en las tres dimensiones y las propiedades térmicas y electromagnéticas, se consideraron como función de la temperatura interna. El modelo fue resuelto por un método numérico debido a que las ecuaciones diferenciales son no lineales y altamente acopladas. Se selecciono el método de elementos finitos empleando un software comercial COMSOL MultiphysicsTM 3.4. En este trabajo se comparan resultados experimentales obtenidos en nuestro laboratorio con los predichos por el modelo numérico para muestras liquidas y para semisólidas.