Modelos computacionales para mejorar el secado de alimentos

septiembre 28, 2020 0 Por Patricio Cuasapaz

Los investigadores de QUT (Queensland University of Technology) están trabajando para diseñar formas mejores, más baratas y rápidas de secar y almacenar alimentos, mediante el uso de modelos computacionales.

Los investigadores utilizaron las instalaciones de supercomputación de QUT para examinar el comportamiento micromecánico de los tejidos vegetales y determinar cómo se comportan las células cuando están deshidratadas o secas.

Los modelos computacionales para mejorar el proceso de secado

Con el modelo computacional, sería posible estimar cómo se dañan las células cuando se procesan para su conservación, almacenamiento o envasado.

Esta innovación tiene el potencial para influir en el futuro de los procesos de secado de alimentos a nivel mundial en términos de reducción de costos, optimización del procesamiento de alimentos, conservación de energía y aumento de la vida útil de los alimentos secos.

La investigación usó manzanas como material vegetal representativo debido a la abundante disponibilidad de datos experimentales.

El material vegetal, manzanas, se secaron y fotografiaron simultáneamente y luego se compararon con las predicciones de las simulaciones.

Los datos experimentales revelaron las diferencias entre las condiciones frescas y las condiciones extremadamente secas de tejidos microscópicos de la manzana.

Los investigadores lograron demostrar que al controlar las condiciones de procesamiento como la temperatura, la presión, la humedad y la velocidad de procesamiento, es posible controlar el daño en las células de la manzana para mejorar el valor nutricional.

Esto proporciona información valiosa no solo para el procesamiento de manzanas, sino también para muchas otras frutas y verduras comparables.

Los resultados más importantes:

  • El estudio analiza cómo se comportan las células vegetales bajo diferentes tipos de fuerzas mecánicas
  • El modelo computacional desarrollado demostró de manera concluyente que puede simular el comportamiento micromecánico de células vegetales secas.
  • Tiene el potencial para proporcionar información sobre cómo mejorar el diseño de maquinaria industrial para procesos de secado de alimentos.
  • la tecnología tiene implicaciones para ir más allá de las células vegetales hacia aplicaciones cosméticas biomédicas y humanas.

Los usos potenciales de ésta tecnología

Los hallazgos de este estudio podrían conducir a mejores diseños para el secado industrial de frutas, verduras o cualquier otro material biológico vegetal.

El Dr. Rathnayaka asegura que los hallazgos del estudio tienen implicaciones para futuras investigaciones sobre el procesamiento de alimentos en condiciones de sequía.

Según los investigadores actualmente existe una brecha en la investigación para evaluar y predecir con precisión la sequía y la resistencia al calor de los tejidos vegetales y alimenticios.

La hidrodinámica de partículas suavizadas con enfoque de modelado numérico de grano grueso

La investigación se basó en la aplicación de la hidrodinámica de partículas suavizadas acopladas (SPH) con un enfoque de modelado numérico de grano grueso (CG). Con el objetivo de estudiar deformaciones tridimensionales de células individuales de diferentes materiales de plantas alimentarias durante el secado.

La hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH) es un método computacional utilizado para simular la mecánica de los medios continuos. y el enfoque de grano grueso procura simular sistemas complejos representados por un «grano grueso» o grupos de átomos o partículas representativas.

Fuentes: