Determinación de propiedades termodinámicas y acústicas a alta presión (desde 0.1 hasta 350mpa) en líquidosaplicación a la industria alimentaria

Zusammenfassung

Resumen En este trabajo de Tesis se han diseñado y construido dos células de medida de propiedades volumétricas y acústicas de sustancias líquidas a alta presión. La célula de medida de propiedades volumétricas mide variaciones de volumen debidas a la presión y/o a la temperatura desde 0.1 MPa hasta 350 MPa y en un intervalo de temperatura desde 233.16 K hasta 353.16 K. Por otra parte, la célula de medida de propiedades acústicas mide la velocidad del sonido en la muestra entre 0.1 MPa y 700 M Pa, a temperaturas desde 233.16 K hasta 353.16 K. Con las células de medida anteriores se han determinado en concentrado de tomate las siguientes propiedades termodinámicas: el volumen específico, la velocidad del sonido, el coeficiente de compresib ilidad isotérmica, el calor específico a presión constante, el coeficiente de expansión térmica y el coeficiente de compresibilidad isoentrópica, todas ellas en el intervalo de presión desde 0.1 MPa hasta 350 MPa y en el intervalo de temperatura desd e 273.16 K hasta 323.16 K. Además, se ha determinado la conductividad térmica del concentrado de tomate experimentalmente con la técnica del hilo caliente a partir de una sonda construida en este trabajo de Tesis. Las propiedades termodinámicas obte nidas se han empleado posteriormente para resolver un modelo de elementos finitos que simula la transmisión simultánea y acoplada de energía, de masa y de momento que tiene lugar durante el procesado a alta presión del concentrado de tomate. Los resu ltados obtenidos reproducen con alta fidelidad la evolución de la temperatura en el producto en los experimentos realizados en un equipo de alta presión de escala piloto.