1. Ciencia

SIMULACIÓN DEL PROCESO DE ESCALDADO DE PAPA
CRIOLLA (Solanum phureja) PARA LA DETERMINACIÓN DEL
COEFICIENTE CONVECTIVO DE TRANSFERENCIA DE CALOR
UTILIZANDO LA METODOLOGÍA DE ELEMENTOS FINITOS.
Arrieta V.Daniel E.1*,López A. Emiro A.2, Ortega Q. Fabián A.3
1
Estudiante de Ingeniería de alimentos, Universidad de Córdoba, Colombia. Integrante del
grupo de investigación “Gippa”
2
Ingeniero de Alimentos, Universidad de Córdoba, Colombia. Docente e investigador de
tiempo completo. Líder del semillero de investigación “Ceina”
3
Magister en ciencias agroalimentarias, Universidad de Córdoba, Colombia.
*[email protected]
Hoy en día el hombre dedica todos sus esfuerzos a la mejora de todos los procesos
asociados con la transformación de la materia prima, que naturalmente está asociado a un
consumo de energía, razón por la cual lo ha llevado a buscar y estudiar formas que le
permitan optimizar los procesos de tal forma que se mejoren estos y se aproveche al
máximo la energía además de mejorar la calidad de los productos. El objetivo de la
investigación fue realizar el proceso de escaldado de papa criolla, para determinar su
coeficiente convectivo a diferentes tratamientos (relación número de muestras/litro de agua)
gracias a la simulación del proceso de escaldado comparado con el proceso experimental,
así como la incidencia que tiene la aglomeración en el aumento del valor del coeficiente
convectivo de transferencia de calor. La simulación recrea la evolución de la temperatura a
medida que avanza en el tiempo y llega al centro térmico del alimento durante el escaldado
a 80 ±1 °C empleando la metodología de elementos finitos. La modelación fue llevada a
cabo mediante el software COMSOL Multiphysics ® 3.5 (versión de prueba) tomando como
geometría referencia una esfera. Los perfiles de temperatura experimentales fueron
computados mediante el empleo de termopares tipo K. Se realizaron cuatro repeticiones a
diferentes números de muestras por cada litro de agua, para evaluar la incidencia de la
aglomeración en el coeficiente convectivo de transferencia de calor. El modelo de
simulación predijo la evolución térmica de la papa criolla y se demostró mediante el diseño
experimental que existe diferencia significativa para el coeficiente convectivo de acuerdo al
número de muestras por litro de agua. Además se obtuvo el modelo experimental que
describe la evolución del coeficiente convectivo para determinado número de muestras por
litro de agua.
Palabras clave: Elementos finitos, escaldado, equilibrio térmico, coeficiente convectivo.