Influenza della composizione del prodotto e delle condizioni operative sul processo di raffreddamento di caramelle dure

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00148055In molti processi alimentari, la qualità del prodotto finale dipende fortemente da fenomeni di trasferimento di calore non stazionari che avvengono tra un fluido ed un alimento solido. Più in particolare, nei trattamenti di essiccamento, raffreddamento e riscaldamento la temperatura deve essere controllata in modo preciso dal momento che questo parametro è in grado di alterare significativamente la qualità del prodotto. D’altra parte, anche la composizione dell’alimento deve essere considerata durante la progettazione del processo poiché influenza i fenomeni di trasferimento di calore e di materia (ad esempio, il contenuto di acqua gioca un ruolo fondamentale nel determinate il trasferimento di calore). In uno studio recente, effettuato dal medesimo gruppo di ricercatori argentini (Reinheimer et al., 2014), vengono analizzati gli effetti della composizione del prodotto e delle condizioni operative sul processo di raffreddamento di caramelle dure in sistemi a tunnel. In particolare, durante la sperimentazione sono stati analizzati i seguenti parametri: contenuto di acqua del prodotto, velocità e temperatura dell’aria di raffreddamento, tempo di residenza del prodotto all’interno del tunnel e dimensioni delle caramelle. Attraverso diverse simulazioni numeriche, è stato osservato che ad un aumento del coefficiente di trasferimento del calore (che dipende principalmente da velocità dell’aria e dimensioni delle caramelle) corrisponde una considerevole diminuzione della temperatura finale al centro del prodotto. Tuttavia, le temperature all’interno delle caramelle rimangono disomogenee durante l’intero processo di raffreddamento (fatto che influenza negativamente la qualità del prodotto). Gli autori attribuiscono questo risultato alla elevata resistenza interna delle caramelle al trasferimento di calore. Inoltre, è stato osservato che un aumento del contenuto di acqua del prodotto favorisce il raggiungimento di temperature più basse in uscita dal tunnel, ma incrementa l’appiccicosità delle caramelle. Concludendo, gli autori evidenziano il fatto che le informazioni raccolte durante questa sperimentazione saranno utilizzate in lavori futuri con lo scopo di ottenere modelli in grado di ottimizzare l’intero processo di produzione delle caramelle e non solo la fase di raffreddamento.

Riferimenti bibliografici
M.A. Reinheimer et al., Journal of Food Engineering, 101, 2010, 409-416

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