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Se realizó un estudio numérico de la dinámica de calentamiento de alimentos enlatados que contienen partículas sólidas, para analizar el efecto del número de Darcy, aspecto geométrico y propiedades termodinámicas de un alimento sobre la ubicación del punto frío y el tiempo de esterilización requerido. El modelo matemático se desarrolló a partir de la Ley de Darcy con la extensión de Brinkman y el balance de energía para medios multifásicos. Las ecuaciones gobernantes se discretizaron espacialmente usando colocación ortogonal con polinomios de Legendre con mallas de 21x21 a 43x43, mientras que el tiempo fue discretizado usando el método de Euler implícito. El sistema algebraico obtenido se resuelve mediante Relajación no Lineal. Con todo lo anterior, se desarrolló un código en lenguaje FORTRAN 90 que permite calcular la dinámica de calentamiento y posición del punto frío en la esterilización en autoclave estacionaria de alimentos que contienen sólidos en suspensión. Las corridas computacionales se hicieron con datos proximales y termodinámicos de diversos alimentos enlatados como atún en agua, frijoles tipo tradicional y chícharos en salmuera. Se observa que el tiempo requerido para obtener esterilidad comercial es prácticamente el mismo si se considera la viscosidad del líquido intersticial como función de la temperatura o con un valor promedio. Por otro lado, al aumentar el número de Darcy disminuye el tiempo de tratamiento térmico. En el caso de chícharo en salmuera envasado en latas de 300x407, se predice un tiempo de tratamiento de 17 minutos para obtener una esterilidad comercial equivalente de F0 = 2.52 minutos, cuando el vapor de servicio de la autoclave está a 121° C.

Palabras clave: medio poroso, esterilización de alimentos, punto frío, colocación ortogonal.
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Universidad Autónoma del Estado de México
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Versión 3.0 | 2018
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