UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Calentamiento dieléctrico DEFINICION: La mayor parte de las ondas son absorbidas por el alimento mediante el
calor. El cale calent ntam amie ient nto o
diel dieléc éctr tric ico o
es un cale calent ntam amie ient nto o
a trav través és de radi radiac ació ión n
electromagnética de una longitud de onda de entre 0.001 y 1 m (correspondiente a unas frecuencias entre 300 and 0.3 GH!" es decir" ondas de radio y microondas. La interacción de las part#culas cargadas de ciertos materiales con el campo eléctrico $ue forma parte de la radiación electromagnética provoca $ue estos materiales se calienten. %or e&emplo" en el caso de moléculas polares" como el agua" el campo eléctrico de las microondas provoca $ue tanto los dipolos permanentes como los induci inducidos dos roten roten al intent intentar ar alinear alinearse se con el campo campo oscila oscilante nte.. (Y. Fernández, B. Fidalg Fidalgo, o, L. Zubiza Zubizarre rreta, ta, J.. J.. Ber!"de Ber!"dez, z, E.#. E.#. Cal$o, Cal$o, E. %ui&án %ui&án'e 'ez, z, E.J. Juárez, Juárez, ). )renilla&, )renilla&, J.). en*ndez.+ en*ndez.+ Materiales Carbonosos para Aplicaciones Tecnológicas.
I.
E-EC/ E-E C/%O %O EL ELE EC/%O C/%O) )# #NE/I NE/ICO CO En el espectro electromagnético" la radiación de las microondas aparece en un 'rea
de transición entre las ondas de radiofrecuencia" como se describe en la figura o. 3. Las longitudes de onda las encontramos entre 1 cent#metro y 1 m y la frecuencia entre los 30 G) y los 300 *). ((Y. Fernández, B. Fidalgo, L. Zubizarreta, J.. Ber! Be r!"de "dez, z, E.#. E.#. Cal$ Cal$o, o, E. %ui& %ui&án' án'e ez, z, E.J. E.J. Juár Juárez ez,, ). )reni renill lla& a&,, J.). J.). en*ndez.+ Materiales Carbonosos para Aplicaciones Tecnológicas II. II.
EC) EC)NI NI- -O O DE DE C)L C)LEN EN/ /)IEN IEN/O /O DIEL DIELEC EC/% /%IC ICO O o!ento di0olar Los efecto efectoss térmic térmicos os (calen (calentam tamient iento o dieléct dieléctric rico! o! pueden pueden result resultar ar de una
polariación dipolar como consecuencia de las interacciones dipolo+dipolo de las moléculas polares con el campo electromagnético. ,riginando la disipación de ener energ# g#aa como como calo calorr" como como un resu result ltad ado o de la agit agitac ació ión n y fric fricci ción ón intermolecular de las moléculas por el cambio de los dipolos y su orientación
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TECNOLOGIA DE ALIMENTOS III
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA mutua en cada alteración del campo eléctrico a muy alta frecuencia ( - /0 *H!. (ingo& et al., 1223, Zenatti et al, 1224. Condu''i5n i5ni'a 678E )FEC/) EL C)LEN/)IEN/O DIELEC/%ICO9
El efecto de la temperatura sobre la velocidad de la reacción es bien conocido y f'cil de epresar" el problema se vuelve diferente para la interpretación de los efectos de las ondas electromagnéticas. (J. oran 'ontribu'i5n de la& !i'roonda&.
El calentamiento volumétrico $ue producen las *2" 4 y 56 )acen el tratamiento térmico m's r'pido y m's uniforme" lo $ue permite en general lograr una me&or calidad del producto. 7La cocción con radiación disminuye el contenido de vitaminas del alimento8 9e )an usado las vitaminas 5" :1 y : como indicadores nutricionales de cambios cualitativos durante la cocción y recalentamiento con microondas" y se )a observado $ue la termodegradación es inferior a la $ue ocurre con los tratamientos térmicos tradicionales. 9e )an medido reducciones de la vitamina 5 dos veces inferiores en el calentamiento con *2" $ue con el tratamiento térmico convencional. (#er&ter 12;2.
III.
INFL8ENCI) DE L) F%EC8ENCI) Y /EE%)/8%) i'roonda&
La generación de calor por microondas en los alimentos se produce por dos mecanismos; conducción iónica y rotación de dipolos. En el primer caso se produce un desplaamiento de los iones presentes en el alimento" seg
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA *ayor cantidad de agua" mayor calentamiento en el alimento. (. Bolu (I7-.
I?.
?EN/)J) 5ortos tiempos de proceso 5alentamiento )omogéneo etención de nutrientes 5alentamiento selectivo
?.
%E/O 5alentamiento (puntos frios y calientes! Escalar a aplicaciones industriales
?I.
)LIC)CIONE- IND8-/%I)LE 9E5>6,; Es muy importante para preservar el alimento 6E9?4E9@>5?,; es mayormente utiliado en el @ratamiento pos+
cosec)a" para eliminar Larvas. %>9@EA?>5?, B E9@E?L?>5?,; La pasteuriación de la lec)e en continuo" por 4" da buenos resultados. 9e )a utiliado lec)e inoculada con poblaciones elevadas de CListeria innocuaD a F5" 0" segundos" potencia 1.1002" y se )a logrado una reducción de CEsc)eric)ia coliD importante. ()@ua et al. en 4AA
?II.
%)DIOF%EC8ENCI)La 4 es m's apropiada para la pasteuriación de envasados o precocinados
de gran formato. Los l#mites de la banda est'n poco definidos" pero una banda aceptada va de 0"3 + 3.000 H. @iene muc)as propiedades comunes con *2; calentamiento volumétrico" elevada eficiencia energética" penetrabilidad" rapide" etc. En 4 para evitar interferencias con las seales de radio" @I" e$uipos militares o médicos" las frecuencias 4 en la industria alimentaria se restringen a unas bandas concretas; 13"J *H" "1 *H y /0"JK *H. An e$uipo de 4 para procesar alimentos l#$uidos consta de un generador de 4 y una red de impedancia variable" $ue permite controlar la potencia de la radiación aplicada. El alimento es bombeado a través de un tubo de %@4E" en donde es irradiado. (. Bolu (I7-. 3
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ?III.
%EFE%ENCI)- BIBLIO#%)FIC)%. :olufer" ?nstitut u#mic de 9arriM (?9!. B. 4ern'nde" :. 4idalgo" L. Nubiarreta" O.*. :erm
uis'nc)e" E.O. Ou're" >. >renillas" O.>. *enénde.+ Materiales Carbonosos para
Aplicaciones Tecnológicas *ingos et al." 1==" Nenatti et al" 1==. O. *oran P contribución de las microondas Gerster 1=K= >Qua) et al. en 00.
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