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

Autor/a

Masdeu Pujol, Maria

Abstract

Uno de los grandes retos de la industria alimentaria es el estricto control de las propiedades fisicoquímicas del aceite de oliva para el consumo humano, considerando que existe un rango variable de composiciones de éste en función del lugar de origen de las aceitunas, influenciados por los factores climáticos. En consecuencia existe la necesidad de controlar estas propiedades para que cumplan las condiciones requeridas para obtener la certificación adecuada. Es por ello que el uso de herramientas computacionales, capaces de predecir ciertas propiedades de los aceites a partir de su composición, principalmente ácidos grasos y glicerol, son útiles para poder obtener esta información, ahorrando tiempo y dinero. En este proyecto se llevará a cabo un estudio completo de los diferentes compuestos presentes en la composición del aceite de oliva a partir de una ecuación de estado con base molecular llamada soft-SAFT. El uso de esta herramienta teórica será de gran ayuda para proporcionar una descripción precisa de la densidad del aceite de oliva de manera semipredictiva en función de su composición. El modelo utilizado se construyó partiendo del estudio de los Compuestos Puros Básicos (ácidos grasos y glicerol) y el análisis de sus estructuras moleculares y la distribución de carga en las moléculas, a través del Software ADF-COSMO. La parametrización de los ácidos grasos se lleva a cabo mediante el uso de la Ecuación Soft-SAFT para unos cuantos compuestos seleccionados y es validado describiendo la densidad a presión atmosférica. Un análisis de la sensibilidad de los parámetros permite predecir la densidad de ácidos grasos adicionales sólo conociendo el peso molecular. Se realiza un procedimiento similar para la molécula de glicerol,. La caracterización se completa con el estudio de la viscosidad, utilizando el tratamiento de la Teoría del Volumen Libre, que se combina con la información obtenida de Soft-SAFT. El solicitante realiza la caracterización de los compuestos puros, los modelos se transfieren para estudiar los triglicéridos. Se evalúan dos enfoques diferentes por encontrar la mejor aproximación para describir estas moléculas. Una excelente descripción se encuentra mediante un enfoque semipredictivo, donde sólo se debe optimizar la energía dispersiva. La viscosidad de estos compuestos también se trata mediante el ajuste de dos parámetros, consiguiendo buenos resultados. Finalmente, la densidad del aceite de oliva se predice sin utilizar datos experimentales a partir de una determinada composición. El modelo proporciona una buena predicción en una amplia gama de temperatura y presión. El estudio se extiende a otros tipos de aceite, como el aceite de palma, para resaltar la fuerza del modelo y la utilidad para fines industriales. 

 

Director/a

Llovell Ferret, Fèlix  

Estudios

IQS SE - Grado en Ingeniería Química

Fecha

2020-05-01