UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD: CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA: ING. AGROINDUSTRIAL

.VASQUEZ VASQUEZ OSCAR ANIBAL

TECNOLOGIA DE LOS PAI - I

PRUEBA DE PENETRACION DE

CALOR Y DISEÑO DEL PROCESO TÉRMICO CON

EL MÉTODO DE LA FÓRMULA DE BALL

El proceso térmico es la conservación de los alimentos en el que éstos alcan zan la esterilidad comercial colocándolos en recipientes herméticamente cerrados que luego se calientan a determinadas Temperaturas y tiempos. Al determinar los méritos de un proceso o crear uno nuevo, se deben examinar los siguientes factores:

Esterilidad del producto

Economía

Calidad del producto

Uniformidad del producto

La evaluación de los procesos térmicos supone determinar dos series separadas

de pa rámetros1. La primera serie de parámetros describe la cinética de la

destrucción de microorga nismos. misma que incluye los siguientes parámetros :

a) Valor D. Tiempo necesario para que haya una reducción de 10 veces en el número de organismos a una temperatura determinada.

b) Valor z. Cantidad de cambio de temperatura, en grados, que se necesita para que haya un cambio de 10 veces en el valor D.

c) Velocidad letal L. Convierte el tiempo real de calentamiento de un proceso, a una temperatura especificada, en el tiempo que se requeriría a 250°F para lograr la mis ma destrucción de C.botulinum.

d) Letalidad F0. Tiempo a 250'F en que se alcanza la misma destrucción de C. botulinum que la del proceso que se estudia.

2. La segunda serie de parámetros describe las características de penetración de calor del sistema e incluye:

a) Parámetros de respuesta a la temperatura fh y fc Estos describen la velocidad de penetración de calor en un recipiente y en su contenido durante el calentamiento y el enfriamiento, respectivamente.

b) Factores de retraso jh y jc. Estos describen el tiempo que transcurre antes de que la velocidad de penetración de calor alcance fh y fc.

• Para diseñar o evaluar un proceso de calentamiento, es necesario conocer las características del calentamiento de la porción del recipiente que se calienta más lentamente, llamada zona fría, el número de microorganismos de interés que están presentes, así como las características de la resistencia al calor de éstos.

Las temperaturas se registran respecto del tiempo:

• La temperatura de la cámara de la autoclave TR.

• La temperatura del alimento T..

0 10 20 30 40 50 60 700

50

100

150

200

250

300

TR vs Tproduct

TR Tproduct

Tiempo (min)

Tem

pera

tura

(°

F)

Prueba de penetración de calor• Para estudiar este proceso, se definen las

siguientes variables: • t = tiempo desde el co mienzo del procesamiento (min),

• T = temperatura del punto frío del alimento en cualquier tiempo t,

• T0 = la temperatura del punto frío del alimento en el momento de inicio (t = 0) y

• T1=temperatura de procesamiento de la autoclave.

Para estudiar este proceso, se definen las siguientes variables:

t = tiempo de procesamiento (min),

T= temperatura en el punto frío del alimen to en el tiempo t,

T1= temperatura de procesamiento en la autoclave,

To=temperatura inicial del producto

TA = temperatura ini cial aparente que se necesita para obtener una línea recta.

fh = tiempo necesario para que la curva a de penetración de calor atraviese un ciclo log

log (𝑇1−𝑇 )=log (𝑇 1−𝑇 𝐴 )− 𝑡𝑓 h

log (𝑇1−𝑇 )=log ( h𝑗 (𝑇1−𝑇 0 ))− 𝑡𝑓 h

𝐽 h=𝑇 1−𝑇 𝐴

𝑇1−𝑇 0

Curva de calentamiento

Ecuación para la curva en enfriamiento

• T2= temperatura del medio de enfriamiento

• Tb=la temperatura del alimento al tiempo de la desconexión

• T ba=la temperatura aparente del alimento al momento de la desconexion

log (𝑇 −𝑇 2 )=log ( 𝑗𝑐 (𝑇 𝐵−𝑇2 ))− 𝑡𝑓 𝑐

𝑗𝑐=𝑇 𝐵𝐴−𝑇 2

𝑇 𝑏−𝑇2

Curva de enfriamiento

Método de la fórmula de Ball

• El diseño implica determinar el tiempo que se necesita para alcan zar cierta letalidad. La evaluación incluye determinar la letalidad alcanzada por el proce so.

• La deficiencia de este método es que para cada nueva situación se necesitan da tos experimentales.

• Ball ha propuesto una fórmula para calcular la letalidad en una nueva situación utilizando los valores de f y j obtenidos experimentalmente para un producto particular

• . Durante este tiempo tc “de levante”, la velocidad letal está cambiando constantemente. Ball propuso reemplazar esta curva por otra que permanece a la temperatura inicial durante 58%

Diagrama de ball• Tc= tiempo de levante

“tiempo para que la autoclave alcance la temperatura de procesamiento

• Tp=tiempo de procesamiento “tiempo de que mantiene el procesamiento

• Th=tiempo de calentamiento Tc+Tp*Tb = 0.42tc+tp

• Cambio del tamaño de la lata :A las latas grandes les toma más tiempo calentarse que las de pequeñas dimensiones.refleja en un valor fh más grande para las latas grandes.

• Alimentos conductivos:Para alimentos conductivos, la relación entre fk y las di mensiones de la lata puede expresarse por la ecuación

• Alimentos conductivos:

• d= diámetro de la lata (1/8 pulgadas)

• L= longitud de la lata (1/4 pulgadas)

• Fh= factor de penetración de calor

• α = difusividad térmica del alimento

𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑎=4𝛼 𝑓 h=0.933𝑑2

2.34+(𝑑𝐿)

2

𝑓 𝑎

𝑓 𝑏

=( 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑎) 𝑎( 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑎 ) 𝑏

• Alimentos convectivos: en el caso de alimentos convectivos. el factor de lata es .

• r= radio de la lata = (1/16) =d/2

• L=longitud de la lata = (1/4)

𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑎=( 𝑟𝐿𝑟+𝐿 )