Modelado y simulación de la inactivación de patógenos con higienizantes en un tanque de lavado de alimentos operado en continuo y con flujo turbulento

Abstract

[Resumen] Las autoridades de seguridad alimentaria en los últimos años están demandando avances en el modelado y simulación de la lavado de frutas y verduras que permitan diseñar modos de operación sostenible (mínimo consumo de agua) garantizando la seguridad final del alimento Se requiere, además, evitar que los residuos y patógenos se trasladen del agua de lavado al alimento (contaminación cruzada). En este estudio, se simula el proceso de lavado y desinfección en un tanque industrial en régimen turbulento. Para modelar el transporte de especies (desinfectante, patógenos y materia orgánica), se considera la ecuación de advección-difusión. Para describir la inactivación de los patógenos en el agua, se incluye el modelo de reacción describiendo las interacciones entre las distintas especies. Los resultados revelan que, aunque un incremento en las velocidades del flujo (aumento de la turbulencia) genera mayor homogeneidad en la distribución de desinfectante, el tiempo característico del proceso resulta insuficiente para inactivar eficazmente los patógenos en el agua.

[Abstract] Food safety authorities in recent years are demanding advances in modeling and simulating the washing of fruits and vegetables to support the development of sustainable operation designs (minimum water use) and guaranteeing final product safety. It is required, moreover, to avoid the transference of residues and pathogens from the wash water to the food (cross-contamination). In this study, we simulate an industrial washing and disinfection process in a tank in a turbulent regime. We consider the advectiondiffusion equation to model the species (disinfectant, pathogens, and organic matter) transport, and we include the reaction model between the different species to describe pathogen inactivation in the wash water. The results reveal that, although increasing flow velocities (increased turbulence) generates greater homogeneity in the disinfectant distribution, the characteristic time of the process becomes insufficient to inactivate pathogens in the water.