Diseño y construcción de una celda estática de calentamiento óhmico con control y medición de potencia

GORORDO, M.F.; RETAMAL, K.A.; ORBANICH, C.J.; ITOVICH, R.G.

Córdoba

Congreso; VI Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos 2016; 2016

El calentamiento óhmico de alimentos es una tecnología relativamente antigua que se remonta a principios del siglo XX pero que se encuentra todavía poco desarrollada debido a los problemas de control que la misma presenta; principalmente la fuerte variabilidad de la conductividad eléctrica (σ) debido a la composición del alimento y a la temperatura del mismo. Pequeños cambios en lahumedad y el contenido salino del producto provocan fuertes cambios en σ y a su vez como la misma se incrementa al aumentar la temperatura el proceso se vuelve auto-catalítico llegándose rápidamente a la degradación del alimento.Es necesario por lo tanto desarrollar sistemas de control que permitan modificar la potencia entregada en función de las variables originales del sistema y sus variaciones temporales durante el proceso de calentamiento. A su vez un problema importante que ha sido el otro de los mayores impedimentos en el desarrollo de la tecnología es la corrosión química de los electrodos con la consiguiente contaminación del alimento. Si bien se ha determinado que utilizando corrientes alternas de frecuencias mayores a 5000Hz se minimiza la degradación de electrodos metálicos en este trabajo se propone utilizar electrodos inertes de grafito a frecuencias de red (50/60Hz) a los fines de mantener la simplicidad y economía del equipamiento. El objetivo de este trabajo fue diseñar una celda de calentamiento óhmico con control de la potencia entregada que permita programar la velocidad de calentamiento además de medir la componente resistiva y capacitiva de la impedancia de la muestra bajo estudio. La medición de propiedades resistivas y capacitivas de los alimentos está poco estudiada permitiendo esta celda abrir un campo de investigación importante para el desarrollo de esta tecnología. La principal causa de la capacitancia de los alimentos se produce en las paredes celulares por lo que resulta una medida necesaria sobre todo en el proceso de calentamiento de alimentos (animales y vegetales) ?al natural?. Al ser un sistema programable permite el desarrollo de distintas estrategias del método de control y de las curvas de calentamiento con la posibilidad de optimizar el proceso minimizando el consumo eléctrico y las pérdidas de las propiedades nutricionales y organolépticas del producto durante el proceso. Se probó la celda en hamburguesas y cuatro tipos de quesos obteniéndose las curvas de calentamiento y los datos de la potencia activa y capacitiva, con esta información se calcula la impedancia como una función de la temperatura dato necesario para poder simular el proceso.