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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E3.5 - Comportamiento del Aceite en Fritura
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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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.
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