El Calentamiento Ohmico

EL CALENTAMIENTO ÓHMICO

La resistividad a una corriente alterna por parte de un alimento es la base para el denominado calentamiento óhmico, proceso en el cual un alimento es usado como medio de conducción y la energía que fluye a través del mismo se convierte directamente a calor. El calentamiento óhmico de los alimentos requiere no solo buena conducción de corriente eléctrica, sino también suficiente resistencia para consumir energía y disipar calor. Por esto es importante tener en cuenta las propiedades de resistencia a la corriente eléctrica de los materiales a calentar.

La necesidad de mantener altas temperaturas en la pared del recipiente que contiene el alimento y la importancia de considerar el coeficiente de conductividad térmica del alimento son limitantes que los métodos convencionales presentan frente al calentamiento óhmico. Tales limitaciones del calentamiento convencional, pueden provocar reducidas tasas de calentamiento de productos viscosos y ricos en proteínas como el queso, la necesidad de grandes superficies de calentamiento y el riesgo de <<fouling>> y quemado del alimento.

Para la eficiente implementación del calentamiento óhmico en la industria, diversos factores deben ser considerados y medidos con precisión. Estos factores son: la electrólisis que resulta de la utilización de bajas frecuencias, el voltaje utilizado, la intensidad de la corriente, la velocidad y la tasas de calentamiento, el tiempo de procesamiento y la resistencia eléctrica del material al calentar.

Quizá el factor más importante a considerar es la resistencia eléctrica específica del producto y su cambio de temperatura. La resistencia especifica es definida como la resistencia de un producto colocado entre dos electrodos de 1 [cm2] separados 1 [cm]. En otras palabras, es la resistencia eléctrica de 1 [cm3] de producto. A diferencia de los metales, cuya resistencia aumenta con la temperatura, la resistencia específica en los alimentos decrece con la misma por un factor de 2 a 3 en un incremento de 120°C.

La resistencia actual del calentador óhmico está en función de la resistencia específica del producto y de la geometría del calentador:

R=(〖(R〗_s-d))⁄A (4.1.2)

donde R = resistencia total del calentador o de una sección de éste [ohms]; Rs = resistencia especifica [ohm.cm]; d = la distancia entre electrodos [cm]; A = el área de los electrodos [cm2].

La resistencia determinara la corriente:

R=V⁄I

Donde V = voltaje [voltios]; I = corriente [amperios].

Los transformadores y otros equipos eléctricos tienen limitaciones en la corriente, lo que determina la elección de la resistencia óptima, que a su vez afecta la geometría del calentador óhmico. Si la resistencia es muy alta, la corriente al máximo voltaje será muy baja y por tanto la potencia será baja también. Si la resistencia es muy baja, la corriente limitante se alcanzara a voltaje bajo, y como consecuencia, la potencia será baja también. Para usar de la mejor manera la disponibilidad de potencia, la resistividad del producto tiene que ser cuidadosamente estudiada y considerada en el diseño.

El proceso de calentamiento

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