Diseño e implementación de un sistema de esterilización y secado de sandach con tecnología multimodo de microondas y su transferencia a la industria pecuaria

Abstract

[SPA] Este trabajo aborda el desarrollo y prueba de concepto de nuevos métodos de secado por microondas, que garanticen una uniformidad de calentamiento viable en todo el volumen del producto para cumplir con las condiciones de esterilización de SANDACH. Se han analizado los modelos válidos de diseño de aplicadores para dar solución al secado por microondas de los desechos procedentes de piscifactorías. En este trabajo se describen técnicas de diseño de aplicadores (monomodo y multimodo), con el objetivo de obtener un campo eléctrico lo más uniforme posible sobre la muestra. Para poder medir la esterilización, se han diseño una nueva generación de biosensores que puedan garantizar la seguridad alimentaria. Este modelo se ha basado en microorganismos que permiten conocer de forma precisa la variabilidad de calentamiento en todo el producto y cuantificar los niveles de seguridad. Se ha diseñado una cavidad monomodo resonante, para realizar pruebas de calentamiento en atmósfera de presión de pequeñas muestras (tubo de ensayo), de tal modo que se garantice la uniformidad de calentamiento en la muestra, y con sensores de temperatura que monitoricen el tratamiento, permitiendo validar la eficacia de los biosensores. Se han desarrollado los cálculos conducentes a la configuración óptima del horno túnel de microondas para diferentes objetivos de temperatura en muestras de SANDACH, con la inclusión de los biosensores, implementando, así un equipo semi-industrial, diseñado por el Grupo I+D Electromagnetismo y Materia. Y se recogen los resultados experimentales, medidos en los diseños de los aplicadores desarrollados, fundamentalmente de uniformidad en la cavidad monomodo y análisis bacteriológico y uniformidad en el calentamiento en el proceso de esterilización para el diseño del horno industrial.

[ENG] This work addresses the development and proof of concept of new microwave drying methods, which ensure viable heating uniformity throughout the product volume to meet SANDACH sterilization conditions. Valid applicator design models have been analyzed to provide a solution for microwave drying of waste from fish farms. In this work, applicator design techniques (single and multimode) are described, with the aim of obtaining the most uniform electric field possible on the sample. To be able to measure sterilization, a new generation of biosensors have been designed that can guarantee food safety. This model has been based on microorganisms that make it possible to know precisely the heating variability throughout the product and to quantify the safety levels. A single-mode resonant cavity has been designed to carry out heating tests in pressure atmosphere of small samples (test tube), in such a way that the heating uniformity in the sample is guaranteed, and with temperature sensors that monitor the treatment, allowing to validate the effectiveness of biosensors. The calculations leading to the optimal configuration of the microwave tunnel oven have been developed for different temperature objectives in SANDACH samples, with the inclusion of biosensors, thus implementing a semi-industrial equipment, designed by the Electromagnetism and Matter I+ D Group of the UPCT. And the experimental results are collected, measured in the designs of the developed applicators, fundamentally of uniformity in the single-mode cavity and bacteriological analysis and uniformity in heating in the sterilization process for the design of the industrial oven.