fluidizacion

Universidad Nacional del Litoral
Facultad de Ingeniería Química
Tesis presentada como parte de los requisitos de la Universidad Nacional del Litoral,
para la obtención del Grado Académico de Doctor en Ingeniería Química

Congelación de Alimentos por Hidrofluidización
Ing. Qco. Juan Manuel Peralta

Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química

Directora: Dra. Susana E.Zorrilla
Co-Directora: Dra. Amelia C. Rubiolo
Miembros del jurado de la Tesis:

Dra. Noemí E. Zaritzky
Dr. Rodolfo H. Mascheroni
Dr. Mario G. Chiovetta

2009
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Peralta, Juan Manuel
Congelación de alimentos por hidrofluidización / Juan Manuel Peralta ; dirigido por
Susana Elizabeth Zorrilla y Amelia Catalina Rubiolo. - 1a ed. - Santa Fe: el autor, 2009.
326 p. : il. ; 30x21 cm.
ISBN978-987-05-6223-8
1. Ingeniería Química. I. Zorrilla, Susana Elizabeth, dir. II. Rubiolo, Amelia Catalina, dir.
III. Título
CDD 660

ii

A Bárbara y a mi familia

iii

Agradecimientos

A mis directoras, las Dras. Susana E. Zorrilla y Amelia C. Rubiolo, por
brindarme su capacidad y experiencia científica en un marco de confianza, afecto y
amistad, y por incentivarme en formapermanente para seguir creciendo tanto
personal como intelectualmente.
Al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)
por darme el financiamiento necesario para llevar a cabo esta tesis.
Al personal del INTEC y del CCT CONICET Santa Fe, en especial al personal
de mantenimiento que trabaja en la Planta Piloto encabezado por el Ing. Carboni, por
estar siempre atentos a loque necesité en la construcción del equipo de
hidrofluidización.
A mis compañeros del Grupo de Ingeniería de Alimentos y Biotecnología del
INTEC por brindarme su amistad, apoyo y cooperación en las tareas diarias para la
realización de esta tesis.
A los miembros del jurado por la disposición e interés para participar en la
evaluación de esta tesis.
A los Dres. Luis A. Brumovsky y Miguel E.Schmalko por abrirme las puertas
a la investigación científica.
A Mary por ser como una segunda madre y por ayudarme cuando comencé mis
estudios de posgrado.
A Bárbara por darme la luz y la fuerza para ser cada día un poco mejor.
A mis padres José y Beatriz por hacer que me convirtiera en la persona que
soy.

Resumen

v

Resumen
En términos generales, la hidrofluidización es unmétodo para refrigerar y/o
congelar alimentos que consiste en un sistema circulante que bombea líquido
refrigerante en dirección ascendente a través de orificios o boquillas hacia un
recipiente de refrigeración generando chorros de líquido que permite lograr y
mantener la agitación dentro del seno del refrigerante. De esta forma se genera un
lecho fluidizado de productos y un líquido altamenteturbulento, obteniéndose altos
coeficientes de transferencia superficiales. El objetivo general de esta tesis fue
estudiar los aspectos básicos y aplicados involucrados en la congelación de alimentos
por hidrofluidización para obtener un mejor entendimiento de la misma y poder
eventualmente optimizar su operación. Para tal fin, se diseño, construyó y puso en
funcionamiento un equipo dehidrofluidización a escala planta piloto. Por otro lado,
se planteó y validó un modelo matemático para estimar las transferencias de energía
y materia que se llevan a cabo dentro del alimento. Se usó la dinámica de fluidos
computacional para predecir los campos de flujo y de temperaturas que ocurren en el
líquido refrigerante durante el proceso y ver cómo influyen en las transferencias
puestas enjuego. Además, debido a la naturaleza de las soluciones refrigerantes,
generalmente de carácter multicomponente, fue necesario plantear, validar y extender
un modelo para predecir las propiedades termodinámicas de las mismas. Los
resultados obtenidos, permitieron identificar y estudiar cómo las variables operativas
más importantes del proceso influyen sobre las transferencias de energía y...