Desarrollo de un sistema de medición de la permitividad compleja en alimentos para frecuencias de microondas mediante parámetros S

Abstract

La caracterización de las propiedades dieléctricas en alimentos a altas frecuencias es crucial para el desarrollo de técnicas de procesamiento como cocción, pasteurización, deshidratación, entre otros, permitiendo la predicción de sus pérdidas dieléctricas y respuestas térmicas en función de la temperatura, humedad y composición. Este trabajo presenta el desarrollo y construcción de un sistema de medición de la permitividad compleja en frecuencias de microondas basado en el método de la sonda coaxial tipo open-ended para alimentos vinculados con procesos de deshidratación y secado. Estos son irradiados con ondas electromagnéticas y se miden los correspondientes parámetros Scattering utilizando un analizador de redes vectorial. La fabricación de la sonda coaxial, el desarrollo matemático del algoritmo de conversión, la definición de los patrones de referencia utilizados y el procedimiento de calibración y medición también se detallan en este trabajo. Finalmente se muestran los resultados de la permitividad compleja obtenidos en alimentos de alto contenido de agua como frutas y hortalizas, y en líquidos como soluciones de sacarosa para una determinada temperatura. Se observan resultados satisfactorios, validando las mediciones obtenidas hasta 4 GHz con publicaciones existentes y destacando la importancia de las correcciones por temperatura y las condiciones homogéneas que deben poseer las muestras para obtener datos repetibles y precisos.