Simulación computacional 3D del proceso de liofilización y microondas para matrices alimentarias

Gonzalez-Cavieres, Luis; Perez-Won, Mario; Tabilo-Munizaga, Gipsy; Palma-Acevedo, Anais; Lemus-Mondaca, Roberto; Díaz-Alvarez, Rodrigo E.; Jara-Quijada, Erick; Perez-Won, Mario

Keywords: microondas, sublimación, Campo electromagnético, liofilización

Abstract

El proceso de Liofilización es considerado como uno de los mejores métodos de secado, preservando las propiedades de los alimentos, manteniendo sabores y aromas, obteniendo productos deshidratados de alta calidad [1]. Su principio se basa en tres etapas: congelación de la muestra, secado primario para eliminar el hielo por sublimación, y un secado secundario para el agua no congelada [2]. Se desarrolló una simulación matemática tridimensional del proceso de liofilización, con el fin de predecir la cinética de secado y el fenómeno de sublimación progresa en una matriz de origen marino (loco, “Concholepas concholepas”). Esta simulación consta con ecuaciones de transferencia de calor, masa y la aplicación de Ley de Darcy que incluye la porosidad del producto en el sistema. En el sistema de ecuaciones se asumió la interfaz de sublimación como medio no estacionario. Los resultados de la simulación del secado por liofilización se obtuvieron a partir del software COMSOL Multiphysics 5.4, el cual predijo el progreso de la sublimación multidimensional en toda la superficie del producto, la interfaz de sublimación fue expresada en porcentaje de masa de hielo sublimado en el tiempo. Los resultados simulados tuvieron buena relación con los datos experimentales, demostrando la aplicación del software COMSOL Multiphysics como una herramienta útil para los procesos de liofilización en matrices alimentarias.

Más información

Fecha de publicación: 2021
Año de Inicio/Término: 07 al 08 octubre
Idioma: Español
Financiamiento/Sponsor: Universdiad del Bio-Bio