Calentamiento por microondas

Distribuciones de Calentamiento por Microondas en placas, esferas y cilindros con Relación al Procesamiento de Alimentos
RESUMEN
Los modelos matemáticos son relativamente simples para la penetración de energía del microondas en productos alimenticios cuando son aplicados, basados en la ley de Lambert y tomando en cuenta las reflexiones internas. Con estos modelos directamente relacionados enlas distribuciones de calentamiento por microondas en productos con geometrías básicas y composición homogénea pueden ser un beneficio. Los efectos en la composición del producto con relación a las propiedades dieléctricas y cambios en el tamaño del producto pueden ser pronosticados. El modelo no fue diseñado para dar una exacta y detallada predicción de las distribuciones de temperatura durante elcalentamiento en el microondas. Entonces, puede ser simulada el calentamiento en microondas de varios alimentos procesados y puede ser útil para el diseño de tratamientos por calor.
INTRODUCCION
LA APLICACIÓN DE CALENTAMIENTO POR MICROONDAS para alimentos procesados provee ventajas potenciales tales como la retención de la calidad del producto y aumentar la eficiencia del proceso. Como elresultado de un único penetramiento natural y volumétrico de la generación de calor en el alimento, un calentamiento rápido que puede ser logrado. Así, un problema puede ser ocasionalmente encontrado es la aparición de temperaturas desiguales dentro de un producto. El diseño de procesos industriales con microondas puede ser incrementado con la ayuda de técnicas que relacionen las propiedades eléctricasy físicas de los alimentos con el rendimiento del calentamiento por microondas.
Generalmente, dos enfoques para el modelado de patrones de la potencia pueden ser distinguidas: (1) haciendo uso de las ecuaciones de escudos electromagnéticos de Maxwell: (2) usando la ley de Lambert, en caso que la potencia es disminuida exponencialmente en función a la distancia como una penetración dimensional enel material:
Pz = P0 . e-2βz
La ley de Lambert ha sido aplicada en muchos estudios para predecir las líneas de temperatura. Así , la ley de Lambert es válida sólo para ejemplos que pueden ser considerados infinitamente densos, que usualmente no son usados en aplicaciones con alimentos. Para una exacta descripción de los patrones del calentamiento por microondas deben ser aplicadas lasecuaciones de Maxwell. Las soluciones analíticas para casos específicos de calentamiento son a menudo difíciles o imposibles de obtener, los paquetes de simulación especializados son necesitados y los modelos numéricos toman usualmente mucho tiempo. Limitadas diferencias, para limitados elementos y fronteras de métodos-elementos son usados para resolver la ecuación de Maxwell para obtener los patrones depotencia en placas, cilindros y esferas.
Cuando se calcula la distribución de temperatura desde las distribuciones de densidad de potencia, la dependencia de la temperatura de las propiedades dieléctricas, de calor simultáneo y transferencia de masa deben ser tenidos en cuenta. Así para un práctico uso puede ser útil para predecir cualitativamente la temperatura e inmediatamente reconocer efectosdel cambio en la composición del producto o el camino al que ha sido expuesto con el tratamiento de calor.
El objetivo fue desarrollar un modelo relativamente simple para un microondas con una energía de penetración de 2450 Mhz en un producto calentado en una cavidad múltiple. Este modelo permite una predicción cualitativa de las distribuciones de la temperatura en tres geometrías básicas,esfera, cilindro y placa. La potencia disipada fue calculada por superposición de tres entradas de ondas electromagnéticas tomando en cuenta la fase y reflexiones internas. Este enfoque resulta en una buena aproximación de la distribución de los campos eléctricos resultando desde una aplicación de las ecuaciones de Maxwell. Es una ventaja de este método que es fácil de operar desde programas de...