Simulación Numérica de la Transferencia de Calor y Materia durante la Esterilización de Conservas de Champiñon

Abstract

El tratamiento térmico de esterilización es uno de los métodos más utilizados para preservar alimentos. En el caso de conservas de champiñones, este tiene como finalidad la inactivación de microorganismos patógenos, como así también la destrucción de componentes antinutricionales o potencialmente cancerígenos. Para estimar el tiempo de proceso y establecer cual es el factor limitante del mismo debe evaluarse la variación de ambos componentes en el hongo durante la esterilización. En este sentido la simulación numérica resulta ser una valiosa herramienta que permite predecir la evolución y distribución de la temperatura y a su vez, por medio de cinéticas, las variaciones del contenido microbiológico y de agaritina. En este trabajo se desarrolló un modelo de transferencia de calor y materia que permite predecir la evolución y distribución de la temperatura y de la concentración de agaritina durante el procesamiento térmico de conservas de champiñón. El mismo se aplicó en un dominio de simulación 3D que considera al champiñón que se encuentra en el centro térmico de la conserva y el líquido que lo rodea. El modelo fue resuelto por medio del método de elementos finitos empleando el software COMSOL TM Multiphysics en su versión 3.2. El modelo fue validado experimentalmente para una conserva de 660 cm3, obteniéndose una buena concordancia entre las historias térmicas predichas y las registradas experimentalmente. A este modelo se le acoplaron cinéticas de destrucción térmica de microorganismos y de componentes antinutricionales como la agaritina, lo que permitió determinar la variación de los mismos durante el proceso. Estos resultados indicaron que la concentración de agaritina es el factor limitante del tiempo de procesamiento térmico en conservas de champiñón.