Software de simulación, la clave para mejorar procesos en la industria alimentaria

El software de simulación numérica son una herramienta para la industria alimentaria, dado que les permiten mejorar sus equipos o procesos en diversas aplicaciones, ya que permiten entender la operación de procesos que están relacionados con problemas de ingeniería.

Mezclar, preparar y almacenar alimentos genera interacciones entre componentes alimenticios, por eso, desde el proyecto del equipo que procesa alimentos hasta el embalaje del producto final, y es por ello que un software de simulación computacional es una poderosa herramienta aliada para esta industria.

Martín Cruz Alvarado, especialista de ESSS, comenta que a través de la simulación numérica las compañías de la industria alimentaria pueden ayudarnos a entender mejor los fenómenos relacionados y el funcionamiento de cada equipo y lograr así mejoras de diseño o soluciones a problemas de ingeniería.

El ingeniero mecánico de Fluidos por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos en Lima, durante el webinar “Simulación para la Industria de Alimentos y Bebidas”, organizado por ESSS, explicó que esta herramienta permite dar resolución de problemas o mejorar diseños inicio industria y también las tendencias actuales.

“Es una alternativa más interesante que podemos tomar en cuenta para abordar nuestros problemas de ingeniería”, compartió Martín Cruz Alvarado.

Las aplicaciones en las cuales un software de simulación numérica tiene beneficios en la industria alimentaria:

• Procesos de mezcla
• Proceso de separación de secado
• Sistemas de particulado
• Proceso de inyección de gas
• Transporte e líneas de producción,
• Procesos de embalaje

“Con este enfoque de simulación computacional podemos usar un entorno virtual para, por ejemplo, cambiar los parámetros de entrada de un diseño un sinnúmero de veces y conocer así la correspondiente influencia o respuesta en el desempeño del equipo, sin que esta cantidad de ensayos impacte fuertemente en los costos involucrados, como si ocurriría aquí en la parte experimental”, declaró el especialista de ESSS.

Los beneficios del software de simulación numérica

El experto añade que otro de los beneficios de la simulación computacional es que permite ensayar el modelo de los procesos ante condiciones de una operación que pueden resultar difíciles de reproducir de manera experimental.

“En esta última década que la industria de alimentos ha comenzado a utilizar estas herramientas para mejorar sus e procesos. Es importante destacar que los enfoques vistos, es decir, el analítico o el experimental numérico, no son excluyentes entre sí, sino que entre ellos se complementan y validan sus resultados”, puntualizó el ingeniero.

Martín Cruz Alvarado declara que el uso de software de simulación en la industria de alimentos y bebidas permite predecir el comportamiento de sólidos flujos de fluidos, campos electromagnéticos y fenómenos relacionados, como por ejemplo transferencia de calor, reacciones químicas y biológicas.

Estos resultados se logran resolviendo las ecuaciones matemáticas que gobiernan estos procesos. Estas ecuaciones por lo general no son sencillas o son imposibles de resolver de manera analítica, y por tanto, se requiere de técnicas numéricas implementadas en software de computadoras para aproximar la solución de estas ecuaciones.

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En su caso más tradicional, una simulación en ingeniería involucra varias etapas. Por ejemplo, preparación de geometría, generación de malla y la configuración del modelo. Le sigue el proceso de la solución y posteriormente la etapa de post procesamiento en la que se obtienen los resultados sobre los factores que motivaron el estudio.

“Nosotros podemos comprender mejor los procesos relacionados con la operación de equipos industriales, porque permite ver lo que sucede en cualquier lugar interior del equipo, como he mencionado, donde en ocasiones es difícil lograr realizar las mediciones experimentales. La simulación también proporciona datos cuantitativos en cada punto del sistema”, explicó Cruz Alvarado.

La simulación también permite analizar el producto o proceso de elaboración a través de prototipos virtuales que permiten evaluar la operación del equipo en una diversidad de condiciones. Es decir, se puede probar cómo va a responder el equipo ante un una gran cantidad de escenarios de condiciones de operación, incluso las que físicamente serían complicadas de reproducir.