PRACTICA-Nº-6.docx

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Manual de Prcticas de LaboratorioIngeniera de Procesos Alimentarios EAP. Ing. Agroindustrial UNS

PRACICA N! "

ESU#I$ #E PENERACI$N #E CAL$R % #EERMINACI$N #EL &o

I. INR$#UCCI'N(El propsito del estudio de Penetracin de Calor es el de determinar el

comportamiento del calentamiento y enfriamiento de un producto y su

envase en un sistema especfico de autoclave para establecer un

proceso trmico seguro y evaluar sus desviaciones. El estudio debe ser

diseado para realizar un anlisis de todos los factores crticos

asociados con el producto, el envase, el proceso y el efecto de los ratios

trmicos. El numero de envases empleado para las pruebas as como,

el nmero de pruebas en si, son muy importantes para establecer la

variabilidad estadstica. !ntes de iniciar un estudio de penetracin decalor deber completarse primero con la evaluacin de la temperatura

del autoclave as como su distribucin adecuada, evaluacin algunas

veces conocida con el nombre de Estudio de "istribucin de Calor. #a

meta de este estudio es identificar la peor situacin esperada $ue puede

ocurrir en una produccin comercial influenciada por el producto, envase

y proceso.

).). &actores *ue em+ie,an el tratamiento t-rmico(!lgunos factores relacionados con los productos, procesos y envases

pueden contribuir a la variacin en los datos de temperatura y tiempoobtenidos durante el estudio de penetracin de calor. El establecer un

proceso re$uiere del %uzgamiento e&perto y la obtencin de adecuados

datos e&perimentales para determinar cual de los factores son crticos y

el efecto $ue causara el cambio de esos factores ya sea dentro o fuera

de los lmites crticos establecidos. #a lista de factores $ue se refiere en

esta seccin es e&tensa pero no debera asumirse $ue cubren todos los

posibles factores. #os datos cuantitativos sobre variabilidad tambin

deben ser recopilados cuando sea apropiado y todos los datos

pertinentes documentados para un me%or entendimiento y ser tomados

en cuenta en posibles variaciones en el comportamiento de la

penetracin de calor.

).).). Producto(#a variacin en la formulacin o el peso de los ingredientes debern

ser consistentes con los valores e&tremos $ue podran darse en la

produccin normal. #os cambios en la formulacin podran necesitar

un nuevo estudio de penetracin de calor.

El peso de llenado para estudios de penetracin de calor no deber

ser menor al m&imo declarado para el proceso. El e&ceso de

producto podr e&presarse como sobre llenado

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El contenido de slidos de los productos no )omogneos debern ser

medidos antes y despus de procesarlos. El contenido de slidos

drenado debe ser pesado y e&presado como porcenta%e del peso

total. *ota+ la adicin de ingredientes compactos o des)idratados

pueden incrementar el peso escurrido.

#a consistencia y la viscosidad de los componentes l$uidos y

semil$uidos deben ser medidas antes y despus del proceso. El

comportamiento de fluidez cambiar con el tipo de concentracin del

agente aglutinante almidn, gomas, etc.-, ratios de temperatura y

reduccin. #os cambios pueden ser reversibles o irreversibles los

cuales son importantes cuando se reprocesan los productos.

El tamao, forma y peso de los componentes slidos deben ser

medidos antes y despus de procesarlos.

#a integridad y el tamao de los slidos compactados pueden cambiardurante el proceso y afectar al sensor de temperatura ubicado en el

producto o en el lugar ms fro del envase.

El mtodo de preparacin del producto antes del llenado deber

simular a a$uel empleado en producciones comerciales. Por e%emplo

el escaldado puede causar dilatacin, o compactacin del producto lo

cual puede influenciar en las caractersticas de penetracin de calor.

El ablandamiento o la compactacin del producto puede cambiar las

caractersticas del producto e influenciar en su punto ms fro.

!dems se deber tomar especial precaucin con los productos enroda%as los cuales pueden compactarse entre s durante el proceso.

#a re)idratacin de productos secos, antes o despus del proceso, es

un factor crtico $ue puede influenciar en el comportamiento de la

penetracin de calor, como tambin a la eficacia del proceso con

respecto a la in activacin de las esporas. #os detalles del

procedimiento de re)idratacin debern registrarse durante el

estudio de penetracin de calor. #os productos pueden calentarse por

conveccion, conduccin o una mezcla de ambas dependiendo de

sus caractersticas fsicas. !lgunos productos e&)iben

comportamiento de calentamiento comple%os. !lgunos productos

pueden inicialmente calentarse por convencin y luego, debido a

cambios fsicos en el producto, cambiar a calentamiento por

conduccin. Por e%emplo, para productos como sopas $ue contienen

almidn, los cambios en el comportamiento de calentamiento pueden

ser debido a la gelatinizacion del almidn a una temperatura en

particular. Pe$ueas variaciones en la formulacin del producto o sus

ingredientes pueden causar la transicin de calentamiento conve&o a

conduccin a diferentes temperaturas y tiempos especficos. Especial

cuidado deber tomarse para identificar y controlar especficamente la

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variacin de los productos y procesos con relacin al ratio de su

calentamiento.

#as caractersticas adicionales del producto tales como el contenido

de sal, actividad del agua, p/, gravedad especifica, concentracin de

preservativos y mtodos de acidificacin pueden influenciar en la

transmisin de calor o la resistencia microbiolgica, cuyas

caractersticas debern tambin ser registradas.

5. En6asesEl fabricante y la marca de los envases deber registrarse en caso de $ue

la informacin de llenado, sellado o de proceso sea re$uerida.

El tipo de envase metal, vidrio, fle&ible, pouc), semirigido-, tamao y

dimensin deber ser registrados.

El anidado de los envases $ue tienen dimetro menor en su base, puede

influenciar en el comportamiento de la penetracin del calor. #os estudiosde penetracin de calor en autoclaves llenas con envases dispuestos al

azar sin planc)as divisoras- deben conducirse con envases

deliberadamente anidados as como con envases sueltos.

El vaco y espacio de cabeza deben ser registrados cuando se trata de

envases rgidos. Para envases fle&ibles o semi0rgidos se debe determinar

el gas residual en su interior. El gas entrampado puede crear una capa

aislante dentro del envase cambiando la ubicacin del punto ms fro,

decreciendo el ratio de calentamiento. El control de la sobre presin

durante el proceso se )a encontrado $ue reduce este efecto.El espesor m&imo de las paredes del envase fle&ible pouc)- tiene una

relacin directa con la velocidad de transmisin lenta de la temperatura

para llegar a su lugar ms fro comparado con el espesor de pared ms

delgado, de a$u $ue los estudios de penetracin de calor deben

efectuarse con envases $ue tengan sus paredes el m&imo espesor.

#a orientacin de los envases en el autoclave vertical u )orizontal- puede

ser factores crticos para cierta combinacin de productos y envases y

deber ser estudiado cuando el caso amerite. El cambio en la orientacin

de los envases podra tambin influenciar tanto al venteo del autoclave

como al ciclo de alza %usto antes del proceso.

El e&amen post proceso de los envases de prueba por anormalidades debe

efectuarse )aciendo especial nfasis con los envases $ue se )an

calentado ms rpido o al contrario de manera ms lenta. 1e recomienda

de manera especial $ue en los envases fle&ibles, se e&amine

cuidadosamente la ubicacin de las puntas de los termopares luego del

proceso. 1i la ubicacin del sensor se )a movido es probable $ue los datos

ad$uiridos durante el estudio no sean confiables.

7. M-todo de llenado

#a temperatura de llenado del producto debe ser controlada ya $ue estaafecta a la temperatura inicial la $ue puede influenciar en ciertos

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parmetros de la penetracin de calor factor de retardo, tiempo de levante-

#a temperatura de llenado puede convertirse en un punto critico de control

para un proceso particularmente si se trata de productos $ue e&)iben

comportamiento de calentamiento 4$uebrado5.

El llenado y el peso neto puede influenciar en el ratio de calentamiento

tanto en las autoclaves estticas o rotativas. #a informacin sobre

variabilidad pueden encontrarse en los controles de proceso estadstico y

en los registros de control de calidad del producto.

En la mayora de casos el controlar el espacio de cabeza determinando el

peso neto no es suficiente debido a la posible variacin de la gravedad

especifica del producto. "ebe tomarse el respectivo cuidado para prevenir

la incorporacin de aire $ue afecte al vaco del espacio de cabeza. En

procesos rotativos, el espacio de cabeza es un punto crtico de control

debido a $ue la burbu%a en el espacio de cabeza ayuda a mezclar elproducto durante la agitacin.

4. Sellado o cerradoEl e$uipo de sellado o cerrado debe proveer de un sello fuerte y )ermtico

el cual debe mantenerse durante el proceso trmico. El vaco en envases

de metal o vidrio se recomienda $ue sea entre '6 7 83 9Pa:30;3in0/g-

medido a temperatura ambiente. El vaco es afectado por variables tales

como espacio de cabeza, temperatura del producto, aire atrapado y

eficiencia del e$uipo para producir vaco. !lgunos productos como los

vegetales empacados en envases metlicos, una lectura de vaco mnimopuede ser considerado como punto critico de control. Para otros productos

empacados en envases fle&ibles o semi rgidos, el vaco influir en el

contenido de aire en el envase, tambin constituyndose en un punto

crtico de control.

8. Sistema de Autocla6e(El tipo de sistema de autoclave utilizado puede tener una influencia

significativa en el aspecto termal sobre los productos procesados. En los

resultados del estudio de penetracin de calor se debe reportar con

referencia al tipo de autoclave y las condiciones e&istentes durante la

prueba.

El tiempo de alza debe ser lo ms corto posible y consistente, obteniendo

una distribucin satisfactoria de calor en el autoclave. 1e puede utilizar un

autoclave tipo laboratorio para desarrollar estudios de comportamiento en

penetracin de calor. #os resultados deben ser conservados tomando en

consideracin $ue en autoclaves pe$ueas el tiempo de alza es ms corto

$ue en autoclaves de produccin. #uego de desarrollado el proceso trmico

este debe ser confirmado fsicamente en un autoclave de produccin

comercial.

1e pueden utilizar planc)as divisoras para separar las filas de envases $uese disponen en los canastos $ue se depositan en el autoclave para el

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proceso< bande%as para los envases fle&ibles o semi rgidos para proveer

soporte y canales de circulacin y asegurar $ue el espesor m&imo del

4pouc)5 no e&ceda. 1e debe prestar especial atencin para entender la

influencia del diseo de las partes de un sistema especfico, en el

comportamiento del autoclave as como la transferencia de calor a los

envases.

#os sistemas de autoclaves estticos varan en su operacin de acuerdo al

tipo de medio de calentamiento vapor, vapor=aire, inmersin en agua,

c)orro de agua-, su orientacin vertical, )orizontal- mtodo de agitacin

del medio de calentamiento ventilador, bomba, inyeccin de aire- y otros

factores $ue puedan influenciar el comportamiento del calor.

#os sistemas de autoclave rotativos a&ial, de volteo- estn diseados para

rotar u oscilar los canastos durante el proceso. #a agitacin de los envases

puede proporcionar mayor velocidad de penetracin de calor al lugar msfro del envase, si se compara con el sistema esttico. 1in embargo, si esto

sucede con la mayora de envases de la carga, es probable $ue para otros

de la misma carga no lo sea, por lo $ue se debe identificar los envases

$ue se calientan ms lentos. Esto puede conducir a un estudio detallado

de la posicin de los envases. 1e recomienda, al inicio de la prueba, $ue

los datos sean ad$uiridos cada :6 segundos particularmente para l$uidos

viscosos en los cuales el lugar ms fro puede moverse con relacin a la

posicin predeterminada de los termopares durante la rotacin, dando

resultados distorsionados. #os conectores, 41lip >ing5, en este tipo desistemas, deben estar totalmente limpios y la calibracin de los termopares

verificados intervalos regulares. #os factores crticos en estas autoclaves

incluyen+ espacio de cabeza, consistencia del producto, ratio de slidos a

l$uidos, temperatura inicial, tamao de envase, velocidad y ratio de

rotacin.

#os sistemas de autoclaves continuos pueden mover los envases a travs

de la cmara de proceso por medio de un conducto espiral ubicado en la

circunferencia interior del cuerpo del autoclave )orizontal o a travs de una

cadena en las autoclaves )idrostticas. #a colocacin de termopares para

obtencin de datos en estos sistemas de autoclaves es dificultoso o

imposible. #os datos pueden obtenerse mediante unidades de medicin de

temperatura individuales colocadas dentro de los envases o usando

simuladores de proceso.

II. $39EI:$S(

"eterminar el comportamiento del calentamiento y enfriamiento de un

producto y su envase en un sistema especfico de autoclave para

establecer un proceso trmico seguro y evaluar sus desviaciones.

Establecer el valor esterilizante del proceso &ode conserva de cuy

en diferentes l$uidos de gobierno

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III. MAERIALES ; ME$#$S(7.). Materiales

Carne de cuy.

#$uidos de gobierno+ 1alsa picante, salsa de cabrito, salsa

picante con man, etc. Envases de )o%alata de ? libra

1istema "ata trace con sensores de temperatura presin,

interfase y computadora.

1elladora semiautomtica

1istema de generacin, transporte de vapor y autoclavado+

Caldero, tuberas de vapor, e&)austor, autoclave.7.5. M-todos7.5.). Llenado< acondicionamiento = sellado de los en6ases

1e programaran los sensores de temperatura en la

computadora, se anotara la ubicacin de los sensores en

diferentes zonas del autoclave.

1e disponen al interior del envase las muestras alimenticias

cuy- ms el l$uido de gobierno a 3oC salsa colorada, salsa

de cabrito, salsa colorada y man, etc.- en una relacin @3=23 A

slido = l$uido-.

#os sensores se ubicaran dentro del trozo de carne, la cual se

envasara en latas tamao tuna ? libra, en el respectivo punto

ms fro previamente identificado

1e realiza el e&)austing en los envases por apro&imadamente' minutos, )asta alcanzar una temperatura de 83 BC en el

interior del envase.

1e sellan los envases con selladora semiautomtica.

7.5.5. Ubicacin de los sensores#os sensores se ubicaran dentro del trozo de carne, la cual se

envasara en latas tamao tuna ? libra, en el respectivo punto

ms fro previamente identificado

7.5.7. Ubicacin de las latas en el autocla6eEl total de latas selladas se ubicaran en las canastillas del

autoclave, se debe considerar $ue las :; latas con sensores se

distribuirn aleatoriamente dentro del mismo, de tal forma $ue

se puedan registrar temperaturas en las diferentes zonas.

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Latas C/S


7.5.>. ratamiento termico = lectura de sensores

1e debe realizar el venteo durante ' minutos, luego los envases se

esterilizaran a ::6oC durante 86 minutos.

erminado el tratamiento, descargar los datos de los tracers a travs

de la interfase a la computadora

"e acuerdo a datos obtenidos se determinara las curvas de

penetracin de calor y el valor esterilizante del proceso Do.

I:. RESULA#$S ; #ISCUSI$NES(raficar las curvas de penetracin de calor para cada tipo de conserva y

para todas las conservas esterilizadas, ubicar la zona mas fria del

autoclave y establecer el Do, discutir los resultados y correlacionarlos con

la bibliografa revisada.

:. RE&ERENCIAS 3I3LI$0RA&ICAS( FFF.digesa.sld.pe=fda=data=#acfraining=/E!PE*E>!GH*33;C

H>>ECE"

Ianual de uso del data trace FFF.mesalabs.com=datatrace=dtF.)tml

http://www.digesa.sld.pe/fda/data/LacfTraining/HEATPENETRATION002CORRECTED.dochttp://www.digesa.sld.pe/fda/data/LacfTraining/HEATPENETRATION002CORRECTED.dochttp://www.mesalabs.com/datatrace/dtw.htmlhttp://www.mesalabs.com/datatrace/dtw.htmlhttp://www.digesa.sld.pe/fda/data/LacfTraining/HEATPENETRATION002CORRECTED.dochttp://www.digesa.sld.pe/fda/data/LacfTraining/HEATPENETRATION002CORRECTED.doc


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ESCALA ?E#$NICA PARA ME#IR EL 0RA#$ #E

ACEPACI$N #E C$NSER:A #E CU;

Nombre@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ &eca( @B@[email protected]+

Jd. Evaluara cuatro conservas de cuy en cuanto a los atributos de color, olor y

sabor y su aceptabilidad general. Empieza evaluando primero el color, luego el

olor y despus el sabor.

Iar$ue con un aspa donde corresponde en la lnea.

).% E6aluacin de atributos

ConservaKKK...

Extremadamente Extremadamente

desagradable agradable

Color L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L

Hlor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000

L

1abor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L

ConservaK.........




Hlor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000

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1abor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L

ConservaKKK..




Hlor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000

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ConservaK.........



Color 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L

Hlor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L

1abor L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L

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5.% Ace+tabilidad general

No me gusta Me gustanada muchsimo

ConservaKK L 00000000 L 00000000 L00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L 00000000 L





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