La Tesi Doctoral s’ha realitzat a l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA Monells) sota la direcció del Dr. Israel Muñoz Moreno i de la Dra. Maria Dolors Guàrdia Gasull, i sota la tutoria de la Dra. Mònica Toldrà Alegret de l’Institut de Tecnologia Agroalimentària (INTEA) de la Universitat de Girona. El tribunal, format per el Dr. Antoni Barlabé Dalmau de la Universitat Politècnica de Catalunya, la Dra. Fukuoka de la Tokyo University of Marine Science and Technology (Japó), i la Dra. Sara Bover Cid de l’IRTA, va atorgar a la tesi la qualificació d’Excel·lent amb menció “Cum laude”.

La present tesi doctoral té per objectiu l'estudi de l’escalfament per radiofreqüència (RF) com alternativa al tractament tèrmic convencional en un model líquid viscós a base de tomàquet considerant tant la qualitat del producte com l’eficiència del tractament. L’escalfament per RF permet una escalfament més ràpid i uniforme que les tecnologies actualment utilitzades a la indústria. L’estudi es va centrar, per una banda, en la modelització del procés d’escalfament amb aquesta tecnologia (RF), i per l’altra en els aspectes energètics de l’RF en comparació a les tecnologies convencionals disponibles a la indústria.

En primer lloc, es va realitzar una revisió bibliogràfica sistemàtica per identificar les mancances quant a coneixement de l’escalfament dielèctric d’aliments líquids. Fruit d’aquesta revisió es va concloure que els mecanismes per explicar el comportament de l’escalfament d’aliments líquids envasats durant el tractament per RF no havien estat estudiats en profunditat. En el cas de la pasteurització per RF en flux continu, es va detectar que no hi havia estudis comparatius pel que fa a estalvi d’energia en comparació amb la pasteurització convencional (CP), de manera que es va decidir posar el focus  en aquest enfocament integrant, a més, sistemes d’energia  solar tèrmica (STE) per millorar la sostenibilitat del processament.

Com a primer pas, es van mesurar les propietats dielèctriques d’un homogeneïtzat a base de tomàquet utilitzant la tècnica de la sonda coaxial. Es va avaluar l’efecte de la temperatura, el contingut de sal i el contingut d’oli. Es va observar que l’efecte de l’addició de sal depenia de la freqüència, i que no hi havia interacció entre l’addició de sal i oli.

També es va mesurar la calor específica dels homogeneïtzats a base de tomàquet amb diferents concentracions de sal i oli, i a diferents temperatures, així com la densitat i la viscositat. Aquests valors es varen combinar amb una conductivitat tèrmica obtinguda de la bibliografia i les propietats dielèctriques esmentades anteriorment, per desenvolupar un model predictiu per a l’escalfament per RF en un aplicador amb un elèctrode de camp esgraonat per mitjà del mètode d’elements finits. Es varen dilucidar els mecanismes subjacents de distribució de la temperatura i les velocitats d’escalfament de les mostres amb aquest procés tèrmic i es va estudiar l’efecte de les diferents condiciones de processat

Finalment, es varen comparar els requeriments energètics de las pasteurització convencional en flux continu i una pasteurització per RF utilitzant dos enfocaments diferents: integrant un sistema d’energia solar tèrmica (STE) per a la generació de calor o utilitzant calor generada exclusivament per una caldera elèctrica. En diferents estacions de l’any, es va comparar l’estalvi energètic tant del tractament tèrmic per RF com CP quan s’incorporava l’energia solar tèrmica.Es va observar que les pasteuritzacions es podien realitzar gairebé exclusivament amb STE en els mesos d’alta radiació. També es va observar que la pasteurització per RF no tenia un consum superior d’energia i que potencialment podia augmentar la fracció d’energia provinent de sistema solar (STE) al reduir la temperatura de consigna del depòsit d’inèrcia. 

En termes generals, aquesta tesi ofereix una visió del potencial de la tecnologia d’escalfament per RF per substituir els tractaments tèrmics convencionals d’alt consum energètic en la indústria alimentària, amb la finalitat de proporcionar aliments d’alta qualitat amb un mínim impacte ambiental.