PREINFORME MICROMODELOS

Universidad del Bío-Bío[pic 1][pic 2]

Facultad de Ciencias de Salud y de los Alimentos

Ingeniería en Alimentos

Fenómenos de Transporte II

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PRE-INFORME

PRÁCTICO N°1

“MICROMODELOS”

        INTEGRANTES        : Jorge Bonilla

                  Paula Díaz

                  Jennifer Gacitúa

                  Carolina López

                  Jaime Urra

        PROFESOR        :Glaury Bustos

        ASIGNATURA        : Fenómenos de Transporte II

        FECHA ENTREGA        : Abril 5 de 2017

        FECHA PRÁCTICO        : Abril 7 de 2017

RESUMEN

Antes de comenzar este práctico es necesario saber que es un micromodelo. Se define como redes de poros que capturan la complejidad de materiales porosos ya sean naturales o artificiales como por ejemplo los alimentos (Buckley, 1991).

Existen varios tipos de tamaño de poros los que se clasifican en macro, meso y micro.

El secado es una de las operaciones más utilizadas en la industria de procesos, referida a la remoción térmica, específicamente de humedad, lo que se obtiene un producto en seco.

Para nuestro país posee una significativa importancia económica por su aplicación en maderas, celulosa, papel, minerales y alimentos. Estos materiales poseen una estructura semirrígida o deformable.

Para poder operar en este proceso es necesario saber las propiedades del producto que va a ser sometido a secado, forma y distribución de tamaños de los poros para poder implementar un modelo microscópico que ayuden a dilucidar los mecanismos asociados al secado, para así predecir diversas propiedades de transporte de fluidos durante el proceso.

Como objetivo general se tiene diseñar una experiencia que permita simular el proceso de secado de alimentos a través de la utilización de micromodelos, y como especifico realizar una curva de secado utilizando como liquido de saturación en un micromodelo 2D en PDMS, determinar experimentalmente el tiempo de secado, obtener imágenes de frente de secado y determinar su velocidad, cuantificar los cambios del sistema en función de la presión capilar y por ultimo comparar los resultados obtenidos con resultados expuestos en bibliografía.

Los materiales y equipos a utilizar serán micromodelo, balanza semianalítica, cámara digital, sistema de vacío, guantes plásticos desechables, metanol (CH3OH) y material plástico y de vidrio.

Para llevar a cabo este práctico debemos  adicionar el metanol en una placa de Petri donde se colocara el micromodelo, luego esto se llevara a la olla de vacío la cual se tomara un tiempo de 40 min aproximadamente  hasta completar la saturación.

Terminado esto,  el micromodelo se situara a temperatura ambiente y se registrará su peso, y se le tomará fotografías por lapsos determinados de tiempo para ver el cambio físico que experimenta.

Se debe tener en cuenta que el micromodelo  se pesará antes y después de la saturación.

Lo que se espera  al secar el micromodelo a temperatura ambiente y fotografiada cada lapso de tiempo, es poder relacionar los cambios que le ocurren a este con lo que le  ocurre a un alimento como una fruta, lo cual es el encogimiento.

INDICE

RESUMEN        - 2 -

INDICE        - 3 -

INTRODUCCION        - 4 -

OBJETIVOS        - 5 -

OBJETIVO GENERAL        - 5 -

OBJETIVOS ESPECÍFICOS        - 5 -

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA        - 6 -

MATERIALES YMETODOS        - 8 -

MATERIALES        - 8 -

METODOLOGÍA        - 8 -

RESULTADOS ESPERADOS        - 9 -

BIBLIOGRAFÍA        - 10 -

INTRODUCCION

La porosidad es una medida de espacios vacíos en un material donde los factores internos de las partículas  definen el comportamiento de la partícula ante el secado dado que dependiendo de la forma de los poros puede ser difícil la remoción de la humedad.

 Los micromodelos se definen como redes de poros que capturan la complejidad de materiales porosos, ya sean naturales o artificiales (BUCKLEY, 1991) (1). Donde existen varios tipos de clasificación de tamaños de poros (macro, meso, y microporos). Otra clasificación del tamaño de poro se basa en su tamaño y función en la matriz porosa; Los llamados "cuerpos de poro" se refieren a los poros más grandes, y las "gargantas de poros" se refiere a los poros más pequeños que conectan cuerpos de poros adyacentes que son responsables de las propiedades de transporte de la matriz porosa.

Las aplicaciones de micromodelos son diversas, distinguiendo los micromodelos de alta energía (silicio o vidrio) y micromodelos de baja energía (resinas). Sin embargo, independientemente de su energía, nos muestran el movimiento de los fluidos permitiendo diferenciar entre variedades de mecanismos de transporte que tienen un comportamiento similar a otros fenómenos. Se necesitan las propiedades de los fluidos, la interacción de las fuerzas capilares y la gravedad para determinar las trayectorias de desplazamiento de dos fases fluidas. La construcción del primer micromodelo de baja energía superficial fue realizada por Bonnet y Lenormand (1977) (2), quienes utilizaron una técnica de moldeo para construir un micromodelo usando una placa de fotopolímero. Esta técnica tiene ventajas desde el punto de vista de la energía superficial, ya que al ser de baja energía, las visualizaciones no son afectadas por los efectos capilares, y por otro lado, los cortes de poros son rectos en comparación con los de vidrio. Recientemente, basado en la técnica desarrollada por Chatzis (1982) (3), Zamorano (2007) desarrolló micromodelos de cristal transparente con una muy buena resolución. Oyarzún y Segura (2009) (4) construyeron micromodelos de vidrio que capturan las principales características de los materiales biológicos, particularmente la madera. Estos autores construyeron micromodelos de vidrio 2D transparentes que representan la anatomía de la madera usando información estadística sobre el tamaño de las células (poros), sus formas geométricas, el grosor de la pared celular y las conexiones entre las células. Se realizaron experimentos de secado con interesantes resultados relacionados con los mecanismos de transporte involucrados en este tipo de materiales utilizando estos micromodelos.

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