Development of a Predictive Modelling Approach to Describe the Thermophysical Properties of Olive Oil and its main Constituents

Autor/a

Masdeu Pujol, Maria

Abstract

Un dels grans reptes de la indústria alimentaria és l'estricte control de les propietats fisicoquímiques de l'Oli d'Oliva per al consum humà, considerant que existeix un rang variable de composicions d'aquest en funció del lloc d'origen de les olives, influenciats pels factors climàtics. En conseqüència hi ha la necessitat de controlar aquestes propietats perquè compleixin les condicions requerides per obtenir la certificació adequada. És per això que l'ús d'eines computacionals, capaces de predir certes propietats dels olis a partir de la seva composició, principalment Àcids Grassos i Glicerol, són útils per poder obtenir aquesta informació, estalviant temps i diners.
En aquest projecte es durà a terme un estudi complet dels diferents compostos presents en la composició de l'Oli d'Oliva a partir d'una equació d'estat amb base molecular anomenada soft-SAFT. L'ús d'aquesta eina teòrica serà de gran ajuda per proporcionar una descripció precisa de la densitat de l'oli d'oliva de manera semipredictiva en funció de la seva composició.
El model utilitzat està construït partint de l'estudi dels compostos purs bàsics ( Àcids Grassos i Glicerol) i l'anàlisi de les seves estructures moleculars i la seva distribució de càrrega en les molècules, a través del programari ADF-COSMO. Una vegada que es tria un model, la parametrització dels Àcids Grassos es duu a terme mitjançant l'ús de l'equació Soft-SAFT per a alguns compostos seleccionats i és validat descrivint la densitat a pressió atmosfèrica. Una anàlisi de la sensibilitat dels paràmetres permet predir la densitat d'àcids grassos addicionals només coneixent el seu pes molecular. Es realitza un procediment similar per a la molècula de Glicerol, on la densitat saturada i la pressió de vapor es descriuen en bon acord amb les dades experimentals. La caracterització es completa amb l'estudi de la viscositat, utilitzant el tractament de la Teoria de Volum Lliure, que es combina amb la informació obtinguda de Soft-SAFT.
Una vegada realitzada la caracterització dels compostos purs, els models es transfereixen per estudiar els Triglicèrids. S'avaluen dos enfocaments diferents per trobar la millor aproximació per descriure aquestes molècules. Una excel·lent descripció es troba mitjançant un enfocament semi predictiu, on només s'ha d'optimitzar l'energia dispersiva. La viscositat d'aquests compostos també es tracta mitjançant l'ajust de dos paràmetres, aconseguint bons resultats.
Finalment, la densitat de l'oli d'oliva es prediu sense utilitzar dades experimentals a partir d'una determinada composició. El model proporciona una bona predicció en una àmplia gamma de temperatura i pressió. L'estudi s'estén a altres tipus d'oli, com l'oli de Palma, per ressaltar la força del model i la seva utilitat per a fins industrials.

 

Director/a

Llovell Ferret, Fèlix  

Estudis

IQS SE - Grau en Enginyeria Química

Data

2020-05-01