La importancia de medir la temperatura de sublimación para estimar parámetros efectivos de transporte en el poceso de liofilización

Resumen

En este trabajo se analiza la estimación de parámetros efectivos de transporte usando un modelo simple de liofilización en estado cuasi-estacionario y minimizando las diferencias entre datos experimentales y valores calculados con las ecuaciones del modelo. Se hace énfasis en la necesidad de considerar simultáneamente la cinética de deshidratación y la evolución de la temperatura de sublimación en la regresión no lineal a fin de obtener el mejor conjunto de parámetros que describan adecuadamente al proceso de liofilización. La optimización conjunta de ambas variables de respuesta (cinética de deshidratación y temperatura de sublimación) se realiza con el algoritmo de Levenberg-Marquardt ponderado con máxima verosimilitud. Como estrategia para salir de mínimos locales, el algoritmo se utiliza alternando los dos siguientes enfoques: 1) ajuste simultaneo de ambas variables en el que la función objetivo a minimizar es la suma de cuadrados del error global (conocidas como chi cuadrada); 2) ajuste independiente de cada variable con funciones objetivos particulares (chi cuadrada para humedad y chi cuadrada para temperatura), pero atadas con la misma restricción global (suma de ambas chi cuadradas), de modo que se hace la optimización de una variable sin detrimento de la otra. Esta metodología de estimación de parámetros se aplica a un caso de estimación de parámetros reportado en la literatura.