Los productos viscosos y la transferencia de calor: cinco cosas a tener en cuenta
Antes de decidir el diseño y las dimensiones de un intercambiador de calor para procesar productos viscosos como kétchup o yogur, hay que conocer las características clave del producto. Estas son las preguntas que es necesario plantearse:
- ¿El producto adquiere su viscosidad a partir del almidón, como el pudín; de la acción enzimática, como el cultivo en el yogur griego; o de un alto nivel de sólidos o grasas, como los alimentos para bebés?
- ¿El producto contiene partículas? De ser así, ¿cuál es el tamaño y la sensibilidad al cizallamiento y a la presión?
- ¿Cuál es la sensibilidad al calor? Por ejemplo, ¿tiene el producto mucha proteína, por lo que la suciedad sería un problema?
- ¿El producto es corrosivo de alguna manera? El material más común para la fabricación de intercambiadores de calor para el procesamiento de alimentos es el acero inoxidable. Otros materiales, como el acero inoxidable superaustenítico o el titanio, se utilizan cuando es necesario, en función de los problemas de corrosión y de los requisitos de resistencia mecánica.
- Por último, pero no por ello menos importante, ¿cuál es la viscosidad “aparente” del producto a distintas temperaturas y con distintas velocidades de cizallamiento?
No basta con medir la viscosidad de un líquido con un viscosímetro Brookfield estándar. Las velocidades de cizallamiento afectan a los productos alimentarios viscosos, que por lo general se hacen más aguados o se espesan con el cizallamiento.
Por ejemplo, los productos que contienen almidón deben someterse a dos pruebas. La primera prueba se realiza cuando el producto se calienta y el almidón se activa. La segunda, cuando el producto se enfría y se espesa. Puede entregar una muestra de su producto al diseñador del intercambiador de calor para que este pueda realizar las pruebas necesarias en un rango de temperaturas y velocidades de cizallamiento.
La viscosidad es un factor importante en el coeficiente global de transferencia de calor y, por lo tanto, determina la cantidad de superficie de transferencia de calor que debe tener el intercambiador de calor para realizar la tarea térmica. El desconocimiento de la viscosidad real puede dar lugar a un intercambiador de calor sobredimensionado o infradimensionado.
Hay que plantear las preguntas correctas. A partir de las respuestas a las preguntas anteriores, se puede diseñar y dimensionar un intercambiador de calor que proporcione la cantidad necesaria de transferencia de calor de forma eficiente.
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