PROCESOS TERMICOS

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA

MAESTRIA EN TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Y GESTION

Operaciones y Procesos de la Industria de Alimentos Profesor: Ing. Henry Cukier

Marzo 2015

GENERALIDADES La$aplicacin$de$un$tratamiento$trmico$a$

alimentos$viene$condicionado$por$la$necesidad$de:$

$$$$$alimentos$

$ Evitar$las$alteraciones$producidas$por$los$$$$$microorganismos$no$patgenos$

$ Aplicar$el$grado$de$calentamiento/$$$$enfriamiento$adecuado$a$cada$alimento$en$cuestin

OBJETIVOSLos$cuatro$objetivos$principales$que$se$persiguen$al$aplicar$un$tratamiento$trmico$a$un$alimento$son:$

$Destruir$los$microorganismos$que$puedan$afectar$a$la$salud$del$consumidor$

$Destruir$los$microorganismos$que$puedan$alterar$el$alimento$

$Inactivacin$enzimtica$

$Optimizar$la$retencin$de$factores$de$calidad$a$un$costo$mnimo

OBJETIVOSEl$tratamiento$trmico$de$un$alimento$depende$de:$

$La$termoDresistencia$de$los$microorganismos$y$enzimas$presentes$en$el$alimento$

$$$$$alimento$antes$de$su$procesado$

$ El$pH$del$alimento$$$$$

$ El$estado$fsico$del$alimento$$$$

PASTEURIZACION

Destruccin$por$el$calor$de$todos$los$organismos$en$fase$vegetativa,$productores$de$enfermedades$o$la$destruccin$o$reduccin$del$nmero$de$organismos$productores$de$alteraciones$en$ciertos$alimentos,$como$son$los$de$acidez$alta$(con$un$pH$menor$de$4.6

En$estos$alimentos$slo$se$desarrollan$$$$microorganismos$que$alteran$el$alimento$pero$no$son$patgenos$para$el$hombre.

ESTERILIZACION

Destruccin$de$todos$los$organismos$viables$que$puedan$ser$contados$por$una$tcnica$de$recuento$o$cultivo$adecuados$y$sus$esporas,$mediante$la$aplicacin$de$calor$a$temperaturas$superiores$a$100$C.$

DESTRUCCION TERMICA DESTRUCCION TERMICA

D$es$el$tiempo$de$reduccin$decimal$y$se$expresa$en$minutos,$se$puede$expresar$en$funcin$de$l$la$duracin$total$del$tratamiento:t$=$n$*$D$$

n:$n$de$reducciones$decimales$que$se$aplican.$D$caracteriza$la$termorresistencia$de$un$microorganismo$a$una$T$determinada$y$su$valor$corresponde$a$la$inversa$de$la$pendiente$cambiada$de$signo$de$la$grca$anterior.$

DESTRUCCION TERMICA FACTOR DE ESTERILIZACION

El$factor$F$se$dene$como$el$equivalente$en$minutos,$a$una$temperatura$de$referencia$dada,$de$todo$el$calor$considerado$respecto$a$su$capacidad$de$destruir$esporas$de$un$organismo$particular.$

F

Para$Cl.$Botulinum$

F0$=$F121.1$

PARAMETROS PARA MICROORGANISMOSValores de F

CURVA DE RESISTENCIA TERMICA FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA DE MICROORGANISMOS

Especie$de$microorganismo$Acidez$o$pH$Oxgeno$(algunas$esporas$con$alta$resistencia$trmica$son$anaerobias

Actividad$del$agua$Composicin$del$alimento$

RESISTENCIA DE MICROORGANISMOS CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

Las$temperaturas$que$provocan$la$muerte$de$los$microorganismos,$son$denominadas$$"Temperaturas$Letales".$Cuando$los$microorganismos$son$sometidos$la$temperaturas$letales$y$constantes,$podemos$observar$una$reduccin$en$el$nmero$de$microorganismos$supervivientes.$

CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

$La$cantidad$en$el$nmero$de$microorganismos$presente$cuando$el$alimento$es$sometido$a$diferentes$tiempos$de$calentamientos$a$temperaturas$constantes,$podemos$denir$cmo:$$

donde:

N = Nmero de Microorganismos Vivos.

D = Tiempo de Calentamiento o Tiempo de Reduccin Decimal.

K = Constante de Destruccin Trmica.

CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

El$valor$D,$es$denido$como$el$tiempo$necesario$para$destruir$un$90%$de$microorganismos$en$un$determinado$tratamiento$trmico$letal$o$sea,$permite$calcular$el$tiempo$necesario$(a$temperatura$constante)$para$reducir$el$nmero$de$microorganismo$un$dato$valor$inicial$(Npara$un$valor$nal$(Ndiferentes$procesos$de$esterilizacin,$es$necesario$una$temperatura$de$referencia.$

CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

Para$alimentos$de$baja$acidez$(pH$hasta$4.5),$la$temperatura$de$referencia$utilizada$es$121.1C,$inmediatamente$podemos$denir$la$siguiente$ecuacin:$

tT = Tiempo en minutos del proceso a una temperatura T.

F = Tiempo equivalente a 121.1C en minutos.

z es el intervalo de temperatura que ocasiona una variacin de 10 veces en la velocidad de una transformacin.

CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

En$los$procesos$de$tratamiento$trmico$de$los$alimentos$envasados$hermticamente,$se$considera$satisfactorio$cuando$la$probabilidad$de$ocurrir$microorganismos$vivos$capaces$de$que$se$desarrollen$y,$que$causen$deterioro$en$el$alimento$es$de$1:1000$envases.$$

De$esta$forma,$el$tiempo$de$tratamiento$trmico$ir$a$depender$de$la$naturaleza$qumica$del$alimento$y$de$las$condiciones$de$almacenamiento.$

CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

Como$los$microorganismos$presentan$resistencias$relativamente$diferentes$entre$s,$la$letalidad$total$(Valor$F)$de$procesamiento$y,$la$diferentes$temperaturas$tambin,$es$decir,$depende$por$lo$tanto$del$valor$de$la$constante$z.$$

Entonces$podemos$denir:$

CALCULO DE TEMPERATURAS DE ESTERILIZACION

Del grfico podemos obtener las ecuaciones:

PENETRACION DE CALOR

La$penetracin$de$calor$en$el$tratamiento$trmico$en$alimentos$envasados$hermticamente,$es$denida$como$siendo$el$cambio$de$la$temperatura$en$un$determinado$punto$del$producto,$en$virtud$de$la$inuencia$de$la$temperatura$de$los$puntos$vecinos$del$mismo.$

PENETRACION DE CALOREsa$penetracin$es$resultante$de$la$transferencia$de$calor$en$el$producto,$que$se$procesa$por$dos$mecanismos$fundamentales$que$son:$POR$CONVECCIN$Y$POR$CONDUCCIN.$El$esquema$de$los$dos$procesos$de$calentamiento$es$ilustrado$en$la$gura$a$continuacin:$

PENETRACION DE CALOR

Dependiendo$del$tipo$de$alimento,$un$tratamiento$trmico$de$esterilizacin$especco$debe$ser$aplicado$pues,$la$penetracin$de$calor$en$los$mismos$son$diferentes$(productos$ms$densos,$ms$lquidos,$etc.).

En$los$diversos$alimentos$envasados$arriba,$el$tratamiento$trmico$debe$ser:$

DALIMENTOS$1$y$2:$Calentamiento$por$Conveccin.$

DALIMENTO$3:$Calentamiento$por$Conveccin$y$tambin$por$Conduccin.$

DALIMENTOS$4$y$5:$Calentamiento$por$Conveccin.$