Avaliação do escoamento de leite desnatado durante homogeneização a alta pressão (HAP) por meio de fluidodinâmica computacional (CFD) Evaluation of skimmed milk flow during high pressure homogenization (HPH) using computational fluid dynamics (CFD)

Abstract

A tecnologia de homogeneização a alta pressão (HAP) tem sido estudada por diversos autores como metodologia não térmica para a conservação de alimentos líquidos. Entretanto, o perfil do fluido durante o processo, assim como os mecanismos de inativação e rompimento celular, ainda não estão totalmente elucidados. O presente trabalho avaliou o escoamento de leite desnatado durante HAP por meio de fluidodinâmica computacional (CFD). Consideraram-se pressões de homogeneização de até 300 MPa, sendo avaliados os perfis de pressão e velocidade do fluido durante o processo. Os resultados obtidos demonstram que as tensões de cisalhamento resultantes do escoamento do fluido dentro do gap e a cavitação na saída do mesmo são os mecanismos mais prováveis para inativação microbiana no homogeneizador avaliado.High pressure homogenization (HPH) technology has been studied by various authors as a non-thermal process for liquid food preservation. However, the fluid characteristics during processing, as also the cell inactivation and disruption mechanisms have still not been totally elucidated. The present work evaluated the flow of skimmed milk during HPH using computational fluid dynamics (CFD). The homogenization pressure was varied up to 300 MPa and the pressure and velocity profiles evaluated during the process. The results obtained showed that the shear stress due to the flow of the liquid inside the gap and the cavitation on exiting, are the most probable mechanisms of microbial inactivation in the homogenizer evaluated.

Keywords

• Homogeneização a alta pressão (HAP)
• Leite
• Fluidodinâmica computacional (CFD)
• High pressure homogenization (HPH)
• Milk
• Computational fluid dynamics (CFD)