Peopiedades termofisicas de los alimentos

PROPIEDADES TERMICAS O TERMOFISICAS DE LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS
FUNDAMENTO:
Las propiedades térmicas de alimentos se deben de conocer para desarrollar los cálculos de transferencia de calor involucrados en el diseño del almacén y equipos de refrigeración; también son necesarios para estimar procesos de calentamiento, refrigeración, congelamiento o secado de alimentos.
Porque las propiedadestérmicas de alimentos dependen fuertemente de la composición química y la temperatura, también por la alta disponibilidad de los mismos es casi imposible determinarlas y tabularlas experimentalmente para todas las posibles condiciones y composiciones.
Las propiedades térmicas de los alimentos se las puede encontrar disponibles en Holland et al. (1991) y USDA (1975). Esa información tabuladaconsiste en fracciones de masa de los principales componentes de los alimentos. Con esta información disponible se pueden calcular en conjunción con la temperatura usando modelos matemáticos las propiedades térmicas de los constituyentes individuales.
Las propiedades termo físicas a menudo se requieren para cálculos de transferencia de calor (incluyen densidad, calor específico, conductividad térmicay difusividad térmica). Adicionalmente, si el alimento es un organismo vivo como fruta fresca o vegetales (hortalizas), estos generan calor a través de la respiración y pierden humedad por la transpiración. Ambos procesos se deben de incluir en los cálculos de transferencia de calor y se debe usar como referencia tablas de propiedades termo físicas medidas para alimentos.
Los componentescomúnmente encontrados en los alimentos incluyen: agua, proteína, grasa, carbohidratos, fibra y cenizas. En Choi y Okos (1986) existen tablas de componentes a los que desarrollaron modelos matemáticos para determinar las propiedades térmicas de éstos como función de la temperatura en el rango de 0ºC a 150ºC, también lo hicieron para determinar propiedades térmicas del agua y del hielo.
Porque el agua esel componente predominante en la mayoría de los alimentos, el contenido en agua influencia perceptiblemente las características termofísicas de alimentos. Para las frutas y vegetales, el contenido en agua varía con el cultivo así como con la etapa del desarrollo o de la madurez cuando está cosechado.
Las propiedades térmicas de los alimentos se definen como:


Densidad
Modelar la densidadde alimentos requiere el conocimiento de la porosidad del alimento, tan bien como la fracción y la densidad totales de los componentes del alimento. La porosidad se requiere para modelar la densidad de los alimentos granulares almacenados en bulto, tal como granos y arroz. Para otros alimentos, la porosidad es cero.

Calor Específico
El calor específico es una medida de la energía requeridapara cambiar la temperatura de un alimento por un grado. Por lo tanto, el calor específico de alimentos se puede utilizar para calcular la carga de calor impuesta ante el equipo de refrigeración por refrigerar (enfriar) o congelar de alimentos. En alimentos no congelados, el calor específico llega a ser levemente más bajo mientras que la temperatura se eleva de 32°F a 68°F. Para los alimentoscongelados, hay una disminución grande del calor específico pues la temperatura disminuye.

Conductividad térmica
La conductividad térmica relaciona la tasa de transferencia de calor de la conducción con el gradiente de la temperatura. La conductividad térmica de un alimento depende de factores tales como composición, estructura, y temperatura. Se han realizado trabajos para adaptar la conductividadtérmica de alimentos.

Difusividad térmica
Los valores experimental determinados de la difusividad térmica de alimentos son escasos. Sin embargo con valores apropiados de la conductividad térmica, calor específico y densidad, la difusividad térmica se puede calcular usando la ecuación:
α = K/PC
Donde: k es conductividad térmica
p es densidad
c es calor específico...