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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E3.5 - Comportamiento del Aceite en Fritura
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4231
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Transferencia térmica y formación de costra
El aceite caliente transfiere calor al alimento y una temperatura inicial adecuada acelera la formación de una costra crujiente que limita la entrada masiva de aceite.
Grupo 2: Grupo 2: Sobrepresión de vapor durante fritura
La evaporación interna genera vapor y sobrepresión en los poros mientras el alimento permanece sumergido, oponiéndose a la penetración de aceite.
Grupo 3: Grupo 3: Transporte de aceite por Darcy
La penetración de aceite a través de la costra porosa sigue un transporte tipo Darcy controlado por permeabilidad, viscosidad y diferencia de presión.
Grupo 4: Grupo 4: Permeabilidad y geometría porosa
El tamaño y la tortuosidad de los poros determinan la permeabilidad; una costra más densa y de poros pequeños reduce el transporte de aceite.
Grupo 5: Grupo 5: Capilaridad y mojabilidad
La presión capilar depende de tensión superficial, tamaño de poro y mojabilidad; una superficie hidrofóbica o la sobrepresión de vapor favorece el rechazo del aceite.
Grupo 6: Grupo 6: Enfriamiento, condensación y vacío
Al retirar el alimento, el vapor atrapado se condensa, disminuye el volumen gaseoso y genera una presión negativa que succiona aceite hacia los poros y determina gran parte de la absorción final.
ID:1525
Grupo 1: Grupo 1: Transferencia térmica y formación de costra
Descripción
El aceite caliente transfiere calor al alimento y una temperatura inicial adecuada acelera la formación de una costra crujiente que limita la entrada masiva de aceite.
Pregunta clave: ¿Cómo opera transferencia térmica y formación de costra?
El aceite caliente transfiere calor al alimento y una temperatura inicial adecuada acelera la formación de una costra crujiente que limita la entrada masiva de aceite. Por eso este modelo, con estos tres fenómenos acoplados y esta costra crujiente con las que se abrió, hace que la viscosidad de este aceite caliente, que cae drásticamente a medida que su temperatura aumenta, determine en última instancia cuánto de este aceite termina absorbiendo este alimento: un aceite demasiado frío produce, en consecuencia, una mayor absorción de este aceite, porque enfría a este alimento con rapidez sin dejarle formar, a tiempo, esta costra crujiente que impide esta entrada masiva de este aceite; un aceite a la temperatura correcta, en cambio, forma esta costra crujiente casi instantáneamente, sellando en consecuencia estos poros de esta costra crujiente antes de que este aceite alcance a penetrar masivamente a través de ellos. Durante esta fritura profunda, este alimento sumergido en este aceite caliente atraviesa tres fenómenos acoplados entre sí: este aceite transfiere calor hacia este alimento por la convección que ya establece otro modelo de este conjunto, el vapor de agua que se forma dentro de este alimento crea, mientras dura esta fritura, una sobrepresión que impide la entrada masiva de este aceite hacia su interior que ya describe con más detalle otro modelo distinto de este conjunto, y al retirar a este alimento de este aceite caliente y comenzar a enfriarse, ese mismo vapor de agua se condensa dentro de él, generando en cambio una succión que arrastra a este aceite hacia la costra crujiente de este alimento. Que esta costra crujiente de este alimento se forme más rápido, gracias a una temperatura inicial de este aceite caliente más alta, es, en consecuencia, la estrategia clave para reducir el contenido graso final de este alimento frito.
ID:6312
Grupo 2: Grupo 2: Sobrepresión de vapor durante fritura
Descripción
La evaporación interna genera vapor y sobrepresión en los poros mientras el alimento permanece sumergido, oponiéndose a la penetración de aceite.
Pregunta clave: ¿Cómo opera sobrepresión de vapor durante fritura?
La evaporación interna genera vapor y sobrepresión en los poros mientras el alimento permanece sumergido, oponiéndose a la penetración de aceite. La presión capilar dentro de los poros de esta costra crujiente puede resultar positiva, succionando a este aceite hacia el interior de esos mismos poros cuando la superficie de esos poros es hidrófila, o puede resultar en cambio negativa, rechazando a este aceite fuera de esos mismos poros cuando esa misma superficie es hidrófoba: un recubrimiento hidrofóbico sobre esta costra crujiente, o la presencia de esta sobrepresión de vapor de agua mientras dura esta fritura, mantienen a esta presión capilar en su sentido negativo, impidiendo en consecuencia la entrada de este aceite hacia el interior de estos poros. Durante esta fritura profunda, este alimento sumergido en este aceite caliente atraviesa tres fenómenos acoplados entre sí: este aceite transfiere calor hacia este alimento por la convección que ya establece otro modelo de este conjunto, el vapor de agua que se forma dentro de este alimento crea, mientras dura esta fritura, una sobrepresión que impide la entrada masiva de este aceite hacia su interior que ya describe con más detalle otro modelo distinto de este conjunto, y al retirar a este alimento de este aceite caliente y comenzar a enfriarse, ese mismo vapor de agua se condensa dentro de él, generando en cambio una succión que arrastra a este aceite hacia la costra crujiente de este alimento. El mecanismo más importante de absorción de este aceite por este alimento es, sin embargo, este mismo vacío que se genera al enfriarse: cuando este alimento sale de este aceite caliente, este vapor de agua atrapado dentro de sus poros se condensa, y el volumen de gas que ese mismo vapor de agua ocupaba dentro de esos poros decrece, en consecuencia, creando una presión negativa que succiona a este aceite hacia el interior de esos mismos poros.
ID:6313
Grupo 3: Grupo 3: Transporte de aceite por Darcy
Descripción
La penetración de aceite a través de la costra porosa sigue un transporte tipo Darcy controlado por permeabilidad, viscosidad y diferencia de presión.
Pregunta clave: ¿Cómo opera transporte de aceite por darcy?
La penetración de aceite a través de la costra porosa sigue un transporte tipo Darcy controlado por permeabilidad, viscosidad y diferencia de presión. La ley de Darcy gobierna la penetración de este aceite a través de esta costra crujiente porosa de este alimento, y es la permeabilidad de esa misma costra crujiente, que depende tanto del tamaño como de la tortuosidad de sus propios poros, la que determina cuánto de este aceite logra atravesarla: una costra crujiente más densa, con poros más pequeños, absorbe en consecuencia menos de este aceite que una costra crujiente más porosa. Por eso este modelo, con estos tres fenómenos acoplados y esta costra crujiente con las que se abrió, hace que la viscosidad de este aceite caliente, que cae drásticamente a medida que su temperatura aumenta, determine en última instancia cuánto de este aceite termina absorbiendo este alimento: un aceite demasiado frío produce, en consecuencia, una mayor absorción de este aceite, porque enfría a este alimento con rapidez sin dejarle formar, a tiempo, esta costra crujiente que impide esta entrada masiva de este aceite; un aceite a la temperatura correcta, en cambio, forma esta costra crujiente casi instantáneamente, sellando en consecuencia estos poros de esta costra crujiente antes de que este aceite alcance a penetrar masivamente a través de ellos. La presión capilar dentro de los poros de esta costra crujiente puede resultar positiva, succionando a este aceite hacia el interior de esos mismos poros cuando la superficie de esos poros es hidrófila, o puede resultar en cambio negativa, rechazando a este aceite fuera de esos mismos poros cuando esa misma superficie es hidrófoba: un recubrimiento hidrofóbico sobre esta costra crujiente, o la presencia de esta sobrepresión de vapor de agua mientras dura esta fritura, mantienen a esta presión capilar en su sentido negativo, impidiendo en consecuencia la entrada de este aceite hacia el interior de estos poros.
ID:6314
Grupo 4: Grupo 4: Permeabilidad y geometría porosa
Descripción
El tamaño y la tortuosidad de los poros determinan la permeabilidad; una costra más densa y de poros pequeños reduce el transporte de aceite.
Pregunta clave: ¿Cómo opera permeabilidad y geometría porosa?
El tamaño y la tortuosidad de los poros determinan la permeabilidad; una costra más densa y de poros pequeños reduce el transporte de aceite. La ley de Darcy gobierna la penetración de este aceite a través de esta costra crujiente porosa de este alimento, y es la permeabilidad de esa misma costra crujiente, que depende tanto del tamaño como de la tortuosidad de sus propios poros, la que determina cuánto de este aceite logra atravesarla: una costra crujiente más densa, con poros más pequeños, absorbe en consecuencia menos de este aceite que una costra crujiente más porosa.
ID:6315
Grupo 5: Grupo 5: Capilaridad y mojabilidad
Descripción
La presión capilar depende de tensión superficial, tamaño de poro y mojabilidad; una superficie hidrofóbica o la sobrepresión de vapor favorece el rechazo del aceite.
Pregunta clave: ¿Cómo opera capilaridad y mojabilidad?
La presión capilar depende de tensión superficial, tamaño de poro y mojabilidad; una superficie hidrofóbica o la sobrepresión de vapor favorece el rechazo del aceite. La presión capilar dentro de los poros de esta costra crujiente puede resultar positiva, succionando a este aceite hacia el interior de esos mismos poros cuando la superficie de esos poros es hidrófila, o puede resultar en cambio negativa, rechazando a este aceite fuera de esos mismos poros cuando esa misma superficie es hidrófoba: un recubrimiento hidrofóbico sobre esta costra crujiente, o la presencia de esta sobrepresión de vapor de agua mientras dura esta fritura, mantienen a esta presión capilar en su sentido negativo, impidiendo en consecuencia la entrada de este aceite hacia el interior de estos poros. Que esta superficie de estos poros de esta costra crujiente sea más hidrofóbica hace que esta presión capilar, en consecuencia, rechace con más fuerza a este aceite fuera de ellos.
ID:6316
Grupo 6: Grupo 6: Enfriamiento, condensación y vacío
Descripción
Al retirar el alimento, el vapor atrapado se condensa, disminuye el volumen gaseoso y genera una presión negativa que succiona aceite hacia los poros y determina gran parte de la absorción final.
Pregunta clave: ¿Cómo opera enfriamiento, condensación y vacío?
Al retirar el alimento, el vapor atrapado se condensa, disminuye el volumen gaseoso y genera una presión negativa que succiona aceite hacia los poros y determina gran parte de la absorción final. El mecanismo más importante de absorción de este aceite por este alimento es, sin embargo, este mismo vacío que se genera al enfriarse: cuando este alimento sale de este aceite caliente, este vapor de agua atrapado dentro de sus poros se condensa, y el volumen de gas que ese mismo vapor de agua ocupaba dentro de esos poros decrece, en consecuencia, creando una presión negativa que succiona a este aceite hacia el interior de esos mismos poros. Durante esta fritura profunda, este alimento sumergido en este aceite caliente atraviesa tres fenómenos acoplados entre sí: este aceite transfiere calor hacia este alimento por la convección que ya establece otro modelo de este conjunto, el vapor de agua que se forma dentro de este alimento crea, mientras dura esta fritura, una sobrepresión que impide la entrada masiva de este aceite hacia su interior que ya describe con más detalle otro modelo distinto de este conjunto, y al retirar a este alimento de este aceite caliente y comenzar a enfriarse, ese mismo vapor de agua se condensa dentro de él, generando en cambio una succión que arrastra a este aceite hacia la costra crujiente de este alimento. Que esta costra crujiente de este alimento se forme más rápido, gracias a una temperatura inicial de este aceite caliente más alta, es, en consecuencia, la estrategia clave para reducir el contenido graso final de este alimento frito.
ID:6317