Determinación de los parámetros de transferencia de calor durante el calentamiento del loche (cucurbita moschata duchesne) utilizando soluciones numéricas y analíticas

• Castañeda Muñoz, Jackson Steward ^[1] ; Vidaurre Ruiz, Julio Mauricio ^[1]
  1. [1] Universidad Señor de Sipán

     Universidad Señor de Sipán

     Chiclayo, Perú

     
• Localización: Revista Científica Ingeniería Ciencia, Tecnología e Innovación, ISSN-e 2313-1926, Vol. 1, Nº. 2, 2014 (Ejemplar dedicado a: VOL. 1 / Nº 2), págs. 94-113
• Idioma: español
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  • El loche (Cucurbita moschata Duchesne) es una variedad de zapallo oriundo del departamento de Lambayeque – Perú, cuya forma de comercialización más común es en estado fresco, pero existe una demanda creciente de mercado de poder extender el tiempo de vida útil del producto, por lo tanto resulta importante determinar los parámetros de transferencia de calor para el correcto diseño de los métodos de conservación. El objetivo de la investigación fue determinar el coeficiente de transferencia de calor (h) y difusividad térmica (α) durante el calentamiento del loche, utilizando el método numérico de elementos finitos así como proponer un método para determinar el valor de difusividad térmica efectiva utilizando la solución analítica en 3D. Se cortaron cubos de loches de 2x2x2 cm los cuales fueron sumergidos en baño maría a 90°C por un tiempo de 600 s. Los registros de temperatura fueron promediados y comparados con las simulaciones realizadas por elementos finitos, con la finalidad de obtener la suma de cuadrados del error (RMSE), estos valores se optimizaron mediante la técnica de superficie respuesta, encontrando que el mínimo valor optimizado de RMSE fue de 0.636, el cual se logra con la combinación de α: 1.47x10  m2/s y h: 4000 W/m °C, ajustando los datos experimentales apropiadamente (R  = 0.915). Utilizando la solución analítica, se encontró que el coeficiente de transferencia de calor fue de 3856 ± 73 W/m  °C y con el método propuesto se encontró un valor promedio de difusividad térmica efectiva de 1.439 x 10 m /s. encontrados tanto por las soluciones numéricas como analíticas fueron muy similares, siendo éste último método fácil de aplicar, ya que solamente se necesita conocer la curva de calentamiento del alimento.