Carrera: Ingeniería en Alimentos Materia: Preservación de Alimentos Año: 2016 Régimen: Semestral Curso: 4º año – 2º cuatrimestre Docentes responsables Profesor Titular: Dr. Jorge Chirife Profesor Adjunto: Dra. Rosa Baeza Carga Horaria Horas Totales: 80 hs. (60 hs. reloj) Requisitos necesarios para cursar la materia Cursada para cursar, aprobada para rendir: Operaciones Unitarias II, Ingeniería de Procesos, Química de los Alimentos II Aprobada para cursar: Fenómenos de Transporte. Objetivos generales de la materia - Proporcionar al alumno los fundamentos físicos, químicos y biológicos de los principales procesos de

preservación de alimentos (control de la actividad del agua, tratamiento térmico, refrigeración y congelación, etc.), así como los daños colaterales (características sensoriales y nutricionales) que sufre el alimento durante su procesamiento.

Programa Tema I: Introducción y fundamentos Nociones sobre la industria alimentaria argentina. El concepto de alimento procesado: preservación y transformación. Qué es preservar un alimento: fundamentos fisico-químicos y biológicos. Inhibición y muerte microbiana. Principales tecnologías de preservación. Preservación y daño colateral. Aspectos históricos de la preservación de alimentos. Nociones básicas de seguridad alimentaria: la inocuidad del alimento. El rol de la preservación en la inocuidad. Contaminación e intoxicación. Breve repaso de las enfermedades transmitidas por los alimentos. Tema II: Pretratamientos Pretratamientos a la conservación: escaldado, sulfatado y pasteurizado. Enzimas en vegetales y frutas. El rol de los sulfitos. Escaldado (ó blanqueado). Resistencia térmica de enzimas. Efectos del escaldado en el alimento: inactivación de enzimas y destrucción de vitaminas. Equipos para el escaldado. Tema III: Preservación por reducción del pH Preservación de alimentos por reducción del pH. Valores mínimos de pH para el crecimiento de bacterias patógenas. El pH y la (H +). Efectividad antimicrobiana de diversos acidulantes: el ácido acético. Alimentos típicos preservados por el bajo pH.

Tema IV: Agua en los alimentos: isoterma de sorción El agua en los alimentos: agua “libre” y agua “ligada”. El concepto de actividad de agua (aw). La isoterma de sorción de alimentos: diversos tipos. Isotermas de sorción de azúcares cristalinos y amorfos. Descripción matemática de la isoterma de sorción. Efecto de la temperatura en la isoterma. Determinación experimental de la actividad de agua en alimentos: equipos, standards y calibración. Tema V: Actividad de agua (aw) Valores de actividad de agua en alimentos. Efecto de la aw en el crecimiento microbiano. Valores mínimos para el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras. Actividad de agua y transferencia de humedad en alimentos heterogéneos. Predicción matemática de la aw en alimentos. Ley de Raoult y ecuación de Norrish. Actividad de agua en mezclas multicomponentes: ecuación de Ross. Tema VI: Concentración de alimentos líquidos Objetivos. Evaporación. Alimentos en los que se aplica la evaporación. Factores que influyen en el punto de ebullición. Plantas de evaporación: componentes básicos, tipos de evaporadores para alimentos. Operación de equipos de múltiple efecto en relación al daño térmico de los alimentos. Aplicaciones: concentración de jugos de frutas, recuperación de aromas. Ejemplos de problemas de selección de un evaporador. Tema VII: Deshidratación Objetivos de la deshidratación. Isoterma de sorción y punto final de la deshidratación. El mecanismo de secado. Períodos de velocidad de secado constante y decreciente. Cinética del secado: modelo difusional. Cambios sensoriales y nutricionales durante la deshidratación de alimentos. Equipos para la deshidratación. El secado spray y su aplicación en alimentos. Atomización y características de las gotas formadas. Polvos “instantaneizados”. Tema VIII: Refrigeración Conservación por Refrigeración. Mínima temperatura de crecimiento de bacterias patógenas. Generación de frío. Instalaciones: componentes básicos, diagrama termodinámico. Tipos de refrigerantes. Equipos. Aplicación para la conservación de alimentos. Rol de la pasteurización. Tema IX: Congelación de alimentos Importancia de la congelación de alimentos. Sistemas de congelación directo e indirecto. Propiedades de alimentos congelados. Cálculo del tiempo de congelación. Ecuación de Plank. Equipos de congelación. Factores que influyen en el tiempo de congelación. Almacenamiento de alimentos congelados: cambios en la calidad durante el almacenamiento. Recristalización y descongelación. Tema X: Transición vítrea Los estados físicos de la materia: sólidos amorfos y cristalinos. Los sólidos amorfos y la transición vítrea. Estados vítreo y gomoso. Factores que determinan la temperatura de transición vítrea: peso molecular y humedad. Valores de Tg para componentes de alimentos: azúcares, almidón, proteínas. Efecto de la temperatura de Tg en la estabilidad física de alimentos deshidratados. Tema XI: Empaquetamiento en envases flexibles El concepto de permeabilidad a gases y vapores. Dimensiones y unidades. Permeabilidad de películas flexibles. Permeabilidad al vapor de agua, oxígeno y aromas - Tema XII: Pasteurización Tratamientos térmicos en alimentos. Objetivos de la pasteurización de alimentos: inactivación enzimática y destrucción de microorganismos patógenos. Cinética de inactivación microbiana: tiempo de reducción decimal D, constante de resistencia térmica z, tiempo de muerte térmica F. Métodos de pasteurización: sistemas continuos, equipos. Deterioro durante el tratamiento térmico: utilización de procesos de alta temperatura y corto tiempo (HTST). Aplicaciones: leche, cerveza, jugos de fruta. Pasteurización por radiaciones ionizantes: aplicaciones más comunes.

Tema XIII: Esterilización Esterilizacion de alimentos envasados. Letalidad. Esporas y altos valores de D. Pérdida de calidad en alimentos esterilizados. Pretratamientos aplicados a la esterilización, llenado de envases. Formas de penetración de calor de acuerdo al tipo de alimento: conducción y convección. Utilización de diferentes métodos para el cálculo de tiempo de calentamiento y retención. Equipos de esterilización de alimentos envasados. Esterilización fuera del envase: envasado aséptico. Programa de Trabajos Prácticos de Preservación de Alimentos Trabajo Práctico n° 1: Determinacion de aw y pH en diversos alimentos procesados adquiridos en el supermercado Trabajo Práctico n° 2: Predicción y determinación de la aw en soluciones de sales y azúcares de uso común en alimentos procesados. Trabajo Práctico n° 3: Secado en aire caliente : a) Determinacion del coeficiente de difusion de agua en el secado de porotos de soja ; b)Efecto del escaldado en el oscurecimiento de papa y batata durante el secado Trabajo Práctico n° 4: Liofilizacion de alimentos : a) Reconocimiento y operación de un equipo de liofilización, b) Evaluacion de la calidad de frutas y hortalizas liofilizadas vs deshidratadas en aire caliente Trabajo Práctico n° 5: Empaquetamiento en envases flexibles : Efecto de diferentes films plasticos en el aumento de aw y pérdida de crocancia de galletitas almacenadas a 84 % HR Bibliografía Obligatoria: - CYTED, “Temas en Tecnología de Alimentos”. Ed. J. M. Aguilera. Instituto Politécnico Nacional, México,

1998. Editorial ALFAOMEGA GRUPO EDITOR. - Karel, M. And Lund, D. “Physical principles of Food Preservation”. Second Edition. Marcel Dekker, New

York, 2003. - Leistner, L & Gould, G.W. Hurdle Technologies: combination treatment for food stability, safety and

quality. Kluwer Academic, Plenum Publication, NY. 2002. - Singh, Paul y Heldman, Dennis. “Introduction to Food Engineering”. Third edition. Academic Press, 2001. Complementaria: - Heldman, D. R. y R. W. Hartel, “Principles of Food Processing”; Aspen Publication, 1998. - Fellows, P.J. "Tecnología del Procesado de los Alimentos: Principios y Prácticas", Ed. Acribia, 1994 - Owen Fennema, “Food Chemistry”. Marcel Dekker, New York, 1996 - Perry’s “Manual del Ingeniero Químico”, Mac Graw – Hill, 1982-1997. - J. M. Jay. “Microbiología Moderna de los Alimentos”. Ed. Acribia, 2000 - P. Richardson, “Thermal tecnologies in Food Processing”, Ed. CRC, 2004. Metodología de enseñanza Clases teóricas y clases prácticas; estas últimas incluyen: a) clases de resolución de problemas, tales como predicción de actividad de agua, aplicaciones de la isoterma de adsorción, cálculo de tiempos de esterilización en envases cerrados, etc. b) TP de laboratorio que incluyen medición experimental de actividad acuosa en alimentos, efecto del escaldado en la calidad de vegetales deshidratados, cálculo del coeficiente de difusión de agua durante el secado de porotos de soja por circulación de aire caliente, comparación de la velocidad de ganancia de peso de alimentos deshidratados envasados en películas plásticas de diferente permeabilidad, liofilización de frutas y hortalizas en un liofilizador de placas y evaluación de sus características sensoriales y

rehidratación. Las clases teóricas se dictan con sistema power-point y los alumnos reciben con anticipación un impreso con los slides a proyectar. En las clases de lab. y clases de problemas, los alumnos reciben una guía escrita. A partir del 2015 se incorporará el aula virtual a partir para poner a disposición de los alumnos material complementario del curso (p.e. trabajos de investigación, revisiones bibliográficas de interés, etc.) Sistema de Evaluación • Un examen parcial teórico-práctico • Un examen recuperatorio. • Aprobación de los informes de los trabajos prácticos de laboratorio • Examen Final y oral