Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influen...
- Autores
- Lespinard, Alejandro Rafael; Salgado, Pablo Rodrigo; Mascheroni, Rodolfo Horacio
- Año de publicación
- 2008
- Idioma
- español castellano
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- La esterilización por calor es uno de los procesos más utilizados para extender el período de aptitud de alimentos y hacerlos más seguros para el consumo humano. Existe una amplia cantidad de trabajos sobre análisis y simulación de la transferencia de calor durante el tratamiento térmico de alimentos envasados, pero la mayoría de ellos sólo se aplicaron a modelos conductivos con condiciones de contorno constantes, dejando de lado el fenómeno convectivo sobre el cual existen muy pocos trabajos. En el presente trabajo se simularon los perfiles de temperatura y velocidad, durante el calentamiento por convección natural para un alimento líquido viscoso envasado en frasco de vidrio, con temperatura externa variable con el tiempo (característica de autoclaves de baja capacidad). Las ecuaciones de continuidad, conservación de momento y energía fueron resueltas numéricamente por el método de elementos finitos para un dominio de simulación 2D axisimétrico. Se emplearon las propiedades de carboximetil celulosa (0.85 % p/p) (simulante de alimentos líquidos de alta viscosidad), las cuales se asumieron constantes, excepto para la viscosidad (dependiente de la temperatura) y la densidad. Se analizó la influencia de la orientación del frasco (0 y 180°) y el espacio de cabeza (EC) (0 y 1 cm) en la velocidad del fluido, localización de la zona de calentamiento lento, espesor del líquido ascendente y tiempo de proceso. Se encontró que la velocidad de calentamiento para frascos con la tapa hacia arriba (0°) es menor con la presencia de espacio de cabeza; sin embargo, para los frascos con la tapa hacia abajo (180°) se observó una velocidad mayor debido a lo mismo. Esto concuerda con los valores de velocidad del fluido encontrados para dicha configuración. Esto último se debe a que el espacio de cabeza permite un mayor movimiento del líquido y a su vez la zona inferior se calienta más rápidamente que la superior generando una recirculación mayor del líquido que las restantes combinaciones. Por su parte, el espesor de líquido ascendente no depende de las dos variables analizadas (espacio de cabeza y orientación), pero es función del tiempo de proceso. Finalmente los tiempos de proceso necesarios para obtener un valor de letalidad de 3 minutos fueron los siguientes: 4260 s (180 °- con EC), 4374.6 s (180° - sin EC), 4470 segundos (0° - sin EC) y 4545 segundos (0° - con EC). Esto nos indica que el empleo de un mismo tiempo de esterilización para las diferentes configuraciones (de orientación y espacio de cabeza) puede producir, dependiendo del caso, sobrecocción o falta de inocuidad en el alimento.
Fil: Lespinard, Alejandro Rafael. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Salgado, Pablo Rodrigo. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina
Fil: Mascheroni, Rodolfo Horacio. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina - Materia
-
ESTERILIZACIÓN
FRASCOS DE VIDRIO
CONVECCIÓN
ESPACIO DE CABEZA - Nivel de accesibilidad
- acceso abierto
- Condiciones de uso
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
- Repositorio
- Institución
- Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- OAI Identificador
- oai:ri.conicet.gov.ar:11336/149040
Ver los metadatos del registro completo
id |
CONICETDig_0307b60f66668a7f1b04547173873391 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/149040 |
network_acronym_str |
CONICETDig |
repository_id_str |
3498 |
network_name_str |
CONICET Digital (CONICET) |
spelling |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabezaLespinard, Alejandro RafaelSalgado, Pablo RodrigoMascheroni, Rodolfo HoracioESTERILIZACIÓNFRASCOS DE VIDRIOCONVECCIÓNESPACIO DE CABEZAhttps://purl.org/becyt/ford/1.1https://purl.org/becyt/ford/1La esterilización por calor es uno de los procesos más utilizados para extender el período de aptitud de alimentos y hacerlos más seguros para el consumo humano. Existe una amplia cantidad de trabajos sobre análisis y simulación de la transferencia de calor durante el tratamiento térmico de alimentos envasados, pero la mayoría de ellos sólo se aplicaron a modelos conductivos con condiciones de contorno constantes, dejando de lado el fenómeno convectivo sobre el cual existen muy pocos trabajos. En el presente trabajo se simularon los perfiles de temperatura y velocidad, durante el calentamiento por convección natural para un alimento líquido viscoso envasado en frasco de vidrio, con temperatura externa variable con el tiempo (característica de autoclaves de baja capacidad). Las ecuaciones de continuidad, conservación de momento y energía fueron resueltas numéricamente por el método de elementos finitos para un dominio de simulación 2D axisimétrico. Se emplearon las propiedades de carboximetil celulosa (0.85 % p/p) (simulante de alimentos líquidos de alta viscosidad), las cuales se asumieron constantes, excepto para la viscosidad (dependiente de la temperatura) y la densidad. Se analizó la influencia de la orientación del frasco (0 y 180°) y el espacio de cabeza (EC) (0 y 1 cm) en la velocidad del fluido, localización de la zona de calentamiento lento, espesor del líquido ascendente y tiempo de proceso. Se encontró que la velocidad de calentamiento para frascos con la tapa hacia arriba (0°) es menor con la presencia de espacio de cabeza; sin embargo, para los frascos con la tapa hacia abajo (180°) se observó una velocidad mayor debido a lo mismo. Esto concuerda con los valores de velocidad del fluido encontrados para dicha configuración. Esto último se debe a que el espacio de cabeza permite un mayor movimiento del líquido y a su vez la zona inferior se calienta más rápidamente que la superior generando una recirculación mayor del líquido que las restantes combinaciones. Por su parte, el espesor de líquido ascendente no depende de las dos variables analizadas (espacio de cabeza y orientación), pero es función del tiempo de proceso. Finalmente los tiempos de proceso necesarios para obtener un valor de letalidad de 3 minutos fueron los siguientes: 4260 s (180 °- con EC), 4374.6 s (180° - sin EC), 4470 segundos (0° - sin EC) y 4545 segundos (0° - con EC). Esto nos indica que el empleo de un mismo tiempo de esterilización para las diferentes configuraciones (de orientación y espacio de cabeza) puede producir, dependiendo del caso, sobrecocción o falta de inocuidad en el alimento.Fil: Lespinard, Alejandro Rafael. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Salgado, Pablo Rodrigo. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Mascheroni, Rodolfo Horacio. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaAsociación Argentina de Mecánica Computacional2008-11info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/149040Lespinard, Alejandro Rafael; Salgado, Pablo Rodrigo; Mascheroni, Rodolfo Horacio; Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 27; 20; 11-2008; 1581-15892591-3522CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/1507info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T09:32:23Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/149040instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 09:32:23.708CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
title |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
spellingShingle |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza Lespinard, Alejandro Rafael ESTERILIZACIÓN FRASCOS DE VIDRIO CONVECCIÓN ESPACIO DE CABEZA |
title_short |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
title_full |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
title_fullStr |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
title_full_unstemmed |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
title_sort |
Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza |
dc.creator.none.fl_str_mv |
Lespinard, Alejandro Rafael Salgado, Pablo Rodrigo Mascheroni, Rodolfo Horacio |
author |
Lespinard, Alejandro Rafael |
author_facet |
Lespinard, Alejandro Rafael Salgado, Pablo Rodrigo Mascheroni, Rodolfo Horacio |
author_role |
author |
author2 |
Salgado, Pablo Rodrigo Mascheroni, Rodolfo Horacio |
author2_role |
author author |
dc.subject.none.fl_str_mv |
ESTERILIZACIÓN FRASCOS DE VIDRIO CONVECCIÓN ESPACIO DE CABEZA |
topic |
ESTERILIZACIÓN FRASCOS DE VIDRIO CONVECCIÓN ESPACIO DE CABEZA |
purl_subject.fl_str_mv |
https://purl.org/becyt/ford/1.1 https://purl.org/becyt/ford/1 |
dc.description.none.fl_txt_mv |
La esterilización por calor es uno de los procesos más utilizados para extender el período de aptitud de alimentos y hacerlos más seguros para el consumo humano. Existe una amplia cantidad de trabajos sobre análisis y simulación de la transferencia de calor durante el tratamiento térmico de alimentos envasados, pero la mayoría de ellos sólo se aplicaron a modelos conductivos con condiciones de contorno constantes, dejando de lado el fenómeno convectivo sobre el cual existen muy pocos trabajos. En el presente trabajo se simularon los perfiles de temperatura y velocidad, durante el calentamiento por convección natural para un alimento líquido viscoso envasado en frasco de vidrio, con temperatura externa variable con el tiempo (característica de autoclaves de baja capacidad). Las ecuaciones de continuidad, conservación de momento y energía fueron resueltas numéricamente por el método de elementos finitos para un dominio de simulación 2D axisimétrico. Se emplearon las propiedades de carboximetil celulosa (0.85 % p/p) (simulante de alimentos líquidos de alta viscosidad), las cuales se asumieron constantes, excepto para la viscosidad (dependiente de la temperatura) y la densidad. Se analizó la influencia de la orientación del frasco (0 y 180°) y el espacio de cabeza (EC) (0 y 1 cm) en la velocidad del fluido, localización de la zona de calentamiento lento, espesor del líquido ascendente y tiempo de proceso. Se encontró que la velocidad de calentamiento para frascos con la tapa hacia arriba (0°) es menor con la presencia de espacio de cabeza; sin embargo, para los frascos con la tapa hacia abajo (180°) se observó una velocidad mayor debido a lo mismo. Esto concuerda con los valores de velocidad del fluido encontrados para dicha configuración. Esto último se debe a que el espacio de cabeza permite un mayor movimiento del líquido y a su vez la zona inferior se calienta más rápidamente que la superior generando una recirculación mayor del líquido que las restantes combinaciones. Por su parte, el espesor de líquido ascendente no depende de las dos variables analizadas (espacio de cabeza y orientación), pero es función del tiempo de proceso. Finalmente los tiempos de proceso necesarios para obtener un valor de letalidad de 3 minutos fueron los siguientes: 4260 s (180 °- con EC), 4374.6 s (180° - sin EC), 4470 segundos (0° - sin EC) y 4545 segundos (0° - con EC). Esto nos indica que el empleo de un mismo tiempo de esterilización para las diferentes configuraciones (de orientación y espacio de cabeza) puede producir, dependiendo del caso, sobrecocción o falta de inocuidad en el alimento. Fil: Lespinard, Alejandro Rafael. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina Fil: Salgado, Pablo Rodrigo. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina Fil: Mascheroni, Rodolfo Horacio. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; Argentina |
description |
La esterilización por calor es uno de los procesos más utilizados para extender el período de aptitud de alimentos y hacerlos más seguros para el consumo humano. Existe una amplia cantidad de trabajos sobre análisis y simulación de la transferencia de calor durante el tratamiento térmico de alimentos envasados, pero la mayoría de ellos sólo se aplicaron a modelos conductivos con condiciones de contorno constantes, dejando de lado el fenómeno convectivo sobre el cual existen muy pocos trabajos. En el presente trabajo se simularon los perfiles de temperatura y velocidad, durante el calentamiento por convección natural para un alimento líquido viscoso envasado en frasco de vidrio, con temperatura externa variable con el tiempo (característica de autoclaves de baja capacidad). Las ecuaciones de continuidad, conservación de momento y energía fueron resueltas numéricamente por el método de elementos finitos para un dominio de simulación 2D axisimétrico. Se emplearon las propiedades de carboximetil celulosa (0.85 % p/p) (simulante de alimentos líquidos de alta viscosidad), las cuales se asumieron constantes, excepto para la viscosidad (dependiente de la temperatura) y la densidad. Se analizó la influencia de la orientación del frasco (0 y 180°) y el espacio de cabeza (EC) (0 y 1 cm) en la velocidad del fluido, localización de la zona de calentamiento lento, espesor del líquido ascendente y tiempo de proceso. Se encontró que la velocidad de calentamiento para frascos con la tapa hacia arriba (0°) es menor con la presencia de espacio de cabeza; sin embargo, para los frascos con la tapa hacia abajo (180°) se observó una velocidad mayor debido a lo mismo. Esto concuerda con los valores de velocidad del fluido encontrados para dicha configuración. Esto último se debe a que el espacio de cabeza permite un mayor movimiento del líquido y a su vez la zona inferior se calienta más rápidamente que la superior generando una recirculación mayor del líquido que las restantes combinaciones. Por su parte, el espesor de líquido ascendente no depende de las dos variables analizadas (espacio de cabeza y orientación), pero es función del tiempo de proceso. Finalmente los tiempos de proceso necesarios para obtener un valor de letalidad de 3 minutos fueron los siguientes: 4260 s (180 °- con EC), 4374.6 s (180° - sin EC), 4470 segundos (0° - sin EC) y 4545 segundos (0° - con EC). Esto nos indica que el empleo de un mismo tiempo de esterilización para las diferentes configuraciones (de orientación y espacio de cabeza) puede producir, dependiendo del caso, sobrecocción o falta de inocuidad en el alimento. |
publishDate |
2008 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2008-11 |
dc.type.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 info:ar-repo/semantics/articulo |
format |
article |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11336/149040 Lespinard, Alejandro Rafael; Salgado, Pablo Rodrigo; Mascheroni, Rodolfo Horacio; Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 27; 20; 11-2008; 1581-1589 2591-3522 CONICET Digital CONICET |
url |
http://hdl.handle.net/11336/149040 |
identifier_str_mv |
Lespinard, Alejandro Rafael; Salgado, Pablo Rodrigo; Mascheroni, Rodolfo Horacio; Simulación numérica de los perfiles de temperatura y velocidad durante la esterilización de alimentos líquidos envasados en frascos. Análisis de la orientación del frasco e influencia del espacio de cabeza; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 27; 20; 11-2008; 1581-1589 2591-3522 CONICET Digital CONICET |
dc.language.none.fl_str_mv |
spa |
language |
spa |
dc.relation.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/1507 |
dc.rights.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
rights_invalid_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf application/pdf application/pdf application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Asociación Argentina de Mecánica Computacional |
publisher.none.fl_str_mv |
Asociación Argentina de Mecánica Computacional |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:CONICET Digital (CONICET) instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
reponame_str |
CONICET Digital (CONICET) |
collection |
CONICET Digital (CONICET) |
instname_str |
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
repository.name.fl_str_mv |
CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
repository.mail.fl_str_mv |
dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar |
_version_ |
1844612988265299968 |
score |
13.070432 |