Pubblicato in Ricerca Applicata
Modellazione del riscaldamento di un piatto surgelato nel microonde
Pitchai, Chen, Birla, Jones, Gonzalez, e Jeyamkondan Subbiah sono gli autori di un lavoro condotto presso l’Università del Nebraska-Lincoln e pubblicato sul Journal of Food Science 80, (12): E2803-E2814, 2015, dedicato alla messa a punto di un modello multi-fisico tridimensionale volto a comprendere il processo di riscaldamento a microonde di un alimento reale eterogeneo – nella fattispecie una lasagna multistrato surgelata – posto su una tavola girevole.
Si sono utilizzate geometrie quasi perfettamente tridimensionali della confezione del prodotto e del forno a microonde, inserendo nel metodo degli elementi finiti un modello di mezzo poroso multi-fase che associa la fonte di calore elettromagnetica con il trasferimento di calore e di massa, e incorporando il cambiamento di fase di fusione ed evaporazione. Si è anche considerata la rotazione discreta del cibo sul piatto. Il modello ha simulato la cottura a microonde per 6 minuti di 450 g di lasagne surgelate poste al centro della tavola rotante in un forno domestico  alla potenza di 1.200 W. Sono state misurate le proprietà dielettriche e termiche temperatura-dipendenti degli ingredienti delle lasagne, e utilizzate come dati di inserimento per il modello. I profili di temperatura simulati sono stati confrontati con i profili di temperatura sperimentali ottenuti utilizzando una termocamera e sensori a fibra ottica. Si è quindi prevista la perdita totale di umidità nella lasagne, per confrontarla con la perdita di umidità sperimentale durante la cottura.
I modelli di temperatura spaziale simulati previsti nello strato superiore sono risultati molto compatibili con i corrispondenti modelli osservati nelle immagini termiche. I profili di temperatura al punto previsti in 6 diverse posizioni all'interno del piatto sono stati confrontati con quelli sperimentali e si sono riscontrati valori di scarto quadratico medio (RMSE) compresi tra 6,6° a 20,0°C. La perdita di umidità totale prevista è risultata compatibile con un valore di RMSE di 0,54 g. Diversi strati di componenti alimentari hanno evidenziato prestazioni di riscaldamento notevolmente diverse.
Chi sviluppa prodotti alimentari può utilizzare questo modello per la loro formulazione per comprendere l'effetto dello spessore e dell'ordine di ogni strato, delle proprietà degli ingredienti di ogni strato e della forma della confezione sulle prestazioni di cottura.
Per quanto riguarda le ricadute pratiche, il modello convalidato può essere utilizzato per progettare un sistema alimentare e minimizzare il riscaldamento non uniforme dei piatti eterogenei surgelati in vari forni a microonde.

Lascia un commento

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

Image
Copyright © 1998-2020 Chiriotti Editori srl Tutti i diritti riservati
Viale Rimembranza, 60 - 10064 Pinerolo - To - Italy - P.IVA e C.F. 01070350010 - Tel. +39 0121.393127 - Fax +39 0121.794480 - email info@foodexecutive.it | Disclaimer
 

PopUp Aholic

AAAAA