SAIREM LA INGENIERIA PARA LAS APLICACIONES DE LA ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA

Transcripción

1 SAIREM LA INGENIERIA PARA LAS APLICACIONES DE LA ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA

2 2 Las microondas hoy. Aplicaciones en el sector alimentario Josep M Darné Pere Ferrer Sairem Ibérica

3 3 INTRODUCCIÓN. CONCEPTOS GENERALES DESCONGELACIÓN Y COCCION EJEMPLOS

4 INTRODUCCIÓN: QUÉ SON LAS MICROONDAS? 4 Es una onda de energía que se propaga con o sin soporte material Es una forma de energía, como la electricidad, la energía cinética, el calor,. Como toda energía cuando se disipa o realiza un trabajo o se transforma en calor. La disipación de esta energía sobre un producto, depende de las propiedades internas del mismo.

5 5 INTRODUCCIÓN: QUÉ SON LAS MICROONDAS? LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICA. SU UTILIZACIÓN INDUSTRIAL El espectro radioeléctrico está asignado a distintos usos. Uno de ellos es la aplicación industrial. Se denominan bandas ICM (uso Industrial, Científico y Médico). ONDAS NO IONIZAMTES ONDAS IONIZANTES 300KHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz ALTA FRECUENCIA MHz (+/- 0.05%) MHz (+/- 0.6%) MHz (+/- 0.05%) MICROONDAS 915 MHz 2450 MHz MICROONDAS 10, 12, 14, 18 GHz

6 INTRODUCCIÓN: QUÉ SON LAS MICROONDAS? 6 VISIÓN DE LAS MICROONDAS Monomodo Multimodo SEGÚN LAS DIMENSIONES REFERIDAS A LA LONGITUD DE ONDA

7 INTRODUCCIÓN: CÓMO SE USAN LAS MICROONDAS? 7 APLICADOR DE MICROONDAS Energía Electromagnética Fuentes Guías Cavidades etc Aplicador X Resultados Aplicaciones Producto Propiedades dieléctricas: r = r + j r

8 INTRODUCCIÓN: CÓMO SE USAN LAS MICROONDAS? 8 EFECTO SOBRE EL PRODUCTO Profundidad de penetración: d AIRE PESCADO AIRE ENERGIA DE MICROONDAS ENERGIA DE MICROONDAS r = r + j r

9 9 ATEMPERADO-DESCONGELADO INTERES - CARACTERISTICAS Bajo consumo Rendimiento elevado La transformación de energía eléctrica en microondas tiene un rendimiento entre el 70% y el 85% La transformación de energía de microondas en calor tiene un rendimiento sobre un 95%. Rapidez del proceso Just in Time El tiempo de descongelado es de algunos minutos para fish block Hasta unos 30 para bloques de pescado enteros. Reducción de espacio Menor manipulación La reducción de espacio puede ser de un factor 4 El requerimiento de manipulación puede bajar en un factor 2 RESULTADO: COSTE DE EXPLOTACION REDUCIDO

10 10 ATEMPERADO-DESCONGELADO INTERES - CARACTERISTICAS Calidad del producto Mejora del valor añadido La descongelación por microondas es menos agresiva termicamente. Menor destrucción de elementos del producto. Ganancia en peso Menos merma La rapidez y menor agresividad reducen las mermas del producto. RESULTADO: MEJORA DEL MARGEN COMERCIAL

11 11 ATEMPERADO-DESCONGELADO Energía requerida para alcanzar una temperatura determinada: 400 Entalpia (J/g) Potencia (kw) Producción kg/h Entalpia (J/g) 3600 Energía necesaria para agua 300 descongelar un producto entre T 0 = -20ºC y T 250 espinacas fresas bacalao pollo ternera magro cerdo arenque cerdo graso 100 mantequilla 50 manteca T(ºC)

12 12 ATEMPERADO-DESCONGELADO MODELIZADO DE LA RADIOFRECUENCIA Modelo del efecto de la RF sobre la descongelación de un bloque de filetes

13 13 ATEMPERADO-DESCONGELADO PROCESO SAIREM SPHERICAL WAVES Producción deseada Kg/h MICROONDAS RADIOFRECUENCIA TEMPERATURA -5 C -4 C -3 C -2 C -1 C Entalpía J/gr Pot. Nominal kw 30 37, ,5 Pot. Real kw 31,58 39,47 52,63 73,68 118,42 Pot. De red kw 35,09 43,86 75,19 105,26 169,17 Pot. Red Total kw 36,59 45,73 77,69 108,76 174,80 Tiempo de proceso aproximado: Producción deseada Kg/h SPHERICAL WAVES TEMPERATURA -5 C -4 C -3 C -2 C -1 C Entalpía J/gr Pot. Nominal kw 30 37, ,5 Pot. Real kw 31,58 39,47 52,63 73,68 118,42 Pot. De red kw 37,15 46,44 61,92 86,69 139,32 Pot. Red Total kw 38,65 48,31 64,42 90,19 144,94 Tiempo de proceso aproximado:

14 14 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE MAQUINARIA Descongelación KW Descongelación KW

15 15 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE MAQUINARIA Atemperado 10 KW RF Atemperado 12 KW MW

16 16 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE PROCESOS: CRUSTACEOS

17 17 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE PROCESOS: CRUSTACEOS

18 18 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE PROCESOS: Sépia Pulpo

19 19 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE PROCESOS: GENERAL

20 20 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS DE PROCESOS: SURIMI

21 21 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS

22 22 ATEMPERADO-DESCONGELADO EJEMPLOS

23 23 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN LA COCCIÓN POR MICROONDAS: UNA COMIDA SANA Y DE CALIDAD No es necesario utilizar conservantes

24 24 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN LA TECNOLOGÍA PASTEURIZACIÓN- FLASH MICROONDAS + VAPOR BAJO PRESIÓN = Cocción rápida y homogenea

25 Temperatura C) 25 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN TEMPERATURAS DEL PROCESO Temperatura del ambiente Temperatura del producto Tiempo (s)

26 26 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN El proceso de pre-cocción en embalaje constituye de forma natural un proceso de pasteurización. Este tipo de tecnología permite obtener alimentos de primera calidad y poder mantenerlos en refrigeración (+4º C) durante varias semanas sin que el producto pierda su calidad. Esto nos lleva a un período de caducidad de 3-4 semanas.

27 27 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN VENTAJAS Y CARACTERISTICAS Menor agresividad térmica en el proceso. Menor alteración organoléptica respecto al producto fresco (color, sabor, textura ). Posibilidad de tratamientos en continuo o batch.

28 28 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN EJEMPLO COMPARATIVO DEL PROCESO DE COCCIÓN ENTRE UN AUTOCLAVE Y EL TÚNEL DE MICROONDAS ENERGÍA Consumo eléctrico con Autoclave 0,67 kw-h/kg Consumo eléctrico con Sistema de Microondas 0,32 kw-h/kg EL CONSUMO ENERGÉTICO ES LA MITAD SIN CONSUMO DE AGUA PROCESO CONTINUO

29 29 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN FORMAS DE PROCESO Embalaje sin modificar. Embalaje con válvula

30 30 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN EJEMPLOS DE TÚNELES DE COCCIÓN INDUSTRIAL Se fabrican con potencias de hasta 380 kw de microondas.

31 31 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN EMBALAJE SIN MODIFICAR Para paquetes o bandejas de hasta un 1kg.

32 32 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN SOLUCIÓN VÁLVULA El embalaje tiene una canal calibrado. Una vez terminado el proceso de cocción con microondas, se cierra el canal.

33 33 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN DETALLE DEL PROCESO

34 34 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN EJEMPLO DE LÍNEA DE PRODUCCIÓN

35 35 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN EJEMPLOS

36 36 COCCIÓN / PASTEURIZACIÓN EJEMPLOS

37 37 INGENIERÍA Y DISEÑO DE NUEVAS APLICACIONES La combinación del diseño informático (modelización y simulación tanto electromagnética como térmica) con la validación de resultados a escala de laboratorio, permite conseguir un diseño a medida, y con fácil adaptación a nuevos productos y a las nuevas necesidades del mercado. Volumetric Loss Density Simulación térmica en túnel

38 38 CONCLUSIONES La tecnología de microondas y radiofrecuencia ofrece nuevas posibilidades para el procesado de productos agroalimentarios. Procesado más rápido Mejor calidad del producto Menor consumo de energía El diseño combinado de una aplicación con herramientas de simulación EM y térmica permite conseguir un diseño a medida, y con fácil adaptación a nuevos productos y a las nuevas necesidades del mercado.

39 39 Muchas gracias por su atención Sairem Ibérica c/ de la Farga, 23, Castellbisbal - Barcelona info@sairemiberica.com