Francesco MARRA | Progetti

EFFICIENZA DI CAVITÀ  A EFFETTO COMBINATO MW/CONVEZIONE PER LA COTTURA DEI CIBI

Il progetto di ricerca si articola in due fasi principali:1) set-up di un modello capace di considerare, oltre all'equazione dell'energia, il trasporto microscopico di materia all'interno dei substrati alimentari da trattare (ad esempio, utilizzando l'approccio del trasporto di materia in mezzi porosi, proposto con successo dal team del Prof. Datta a Cornell University, NY, USA);2) utilizzo del modello per valutare il riscaldamento su alcuni substrati alimentari target, spingendo le performances verso l'ottimizzazione dell'efficienza energetica di cavità a effetto combinato MW/convezione per la cottura dei cibi. La prima fase necessita (oltre che del data base delle proprietà termofisiche degli alimenti target, in funzione di temperatura e della composizione) di un data base di proprietà dielettriche, in funzione di temperatura, composizione e frequenza, laddove possano ravvisarsi marcati cambi nella costante dielettrica e nel fattore di perdita nel range 2.30-2.50 GHz.Inoltre necessita di verificare su substrati consolidati in termini di conoscenze scientifiche (come la patata, substrato per il quale esiste una sufficiente letteratura di evidenze sperimentali) la bontà dell'approccio del trasporto in mezzi porosi come base per lo studio del trasporto di materia associato al trasporto di energia in presenza di un termine sorgente dovuta all'interazione con le microonde.Per la virtualizzazione della cavità sarà necessario acquisire le specifiche degli emettitori di onde modulabili nella frequenza, recentemente proposti in progetti di ricerca europei da parte di alcune aziende leader del settore dei semiconduttori.La seconda parte necessita di una fitta attività di simulazioni, durante la quale varie conformazioni di cavità, modi di funzionamento, tabelle di accoppiamento dei parametri di processo, dovranno essere considerate per poi valutare le modalità di funzionamento ottimali che diano, a parità di cottura finale, minori tempi di trattamento o comunque un consumo ottimale (in termini di energia usata rispetto all'energia teoria assorbita dalla rete) della cavità progettata.Nell'ambito della ricerca sono previste visite al gruppo di ricerca del Prof. Ashim Datta (Cornell University, Ithaca, NY, USA), per approfondire l'uo del trasporto di materia in mezzi porosi in substrati soggetti a riscaldamento a microonde, e al gruppo di ricerca del Prof. Juming Tang (Whasington State University, Pullman, WA, USA), che ha a propria disposizione i più gradi impianti a microonde per uso industriale.