ESTUDIO DE PENETRACION DE CALOR- DETERMINACION DEL FO

Contenido

1 INTRODUCCIÓN: 3

2 OBJETIVOS: 4

3 MARCO TEÓRICO: 4

3.1 IMPORTANCIA: 4

3.2 EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS ALIMENTOS: 5

3.3 LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR: 7

4 MATERIALES Y MÉTODOS: 12

4.1 MATERIALES: 12

4.2 EQUIPOS: 13

4.3 MÉTODOS: 14

4.3.1 Ubicación de los sensores: 14

5 PROCEDIMIENTOS: 14

6 RESULTADOS Y CONCLUSIONES: 18

6.1 GRÁFICA GENERAL: 22

7 DISCUCIÓN: 30

8 BIBLIOGRAFÍA: 35

9 ANEXOS: 36

9.1 SISTEMA DE AUTOCLAVE: 36

PRACTICA N° 07

ESTUDIO DE PENETRACIÓN DE CALOR – DETERMINACIÓN DEL F0

INTRODUCCIÓN:

El proceso de enlatado se ha desarrollado desde principios del siglo pasado, teniendo su punto de partida en el trabajo realizado por Nicolás Appert, quien logró desarrollar un proceso de conservación de alimentos enlatados, y fundó en el año de 1804 la primera planta de envasado comercial de alimentos utilizando un proceso consistente en llenar los envases, cerrarlos y someterlos a diferentes tiempos de

Calentamiento en agua a ebullición y enfriarlos posteriormente, este hecho, valida a Nicolás Appert como el padre del procesamiento térmico.

Hasta 60 años después, Louis Pasteur demuestra que el deterioro delos alimentos era causado por el crecimiento de microorganismos, queel calor era el agente que los destruía y el sellado prevenía de la entrada de otros, con este trabajo se sentaron las bases científicas del proceso de enlatado.

Las conservas alimenticias tienen un sitial importante a nivel mundial, debido a su practicidad en el uso, estabilidad e inocuidad que ofrece este tipo de producto. En la actualidad existe una creciente demanda, es por ello, que la industria conservera en los últimos años ha implementado el desarrollo de los nuevos productos, los cuales

Siguen usando el calor como agente de esterilización.

El propósito del estudio de Penetración de Calor es determinar el comportamiento del producto y su envase durante el calentamiento y enfriamiento en un sistema específico de autoclave. Con el fin de establecer matemáticamente si el proceso térmico es seguro.

Cerro Ruiz, Samuel (1975)

OBJETIVOS:

Determinar el comportamiento del calentamiento y enfriamiento de un producto y su envase en un sistema específico de autoclave para establecer un proceso térmico seguro y evaluar sus desviaciones.

Establecer el valor esterilizante del proceso F0 de conserva de frutas en líquido de gobierno.

MARCO TEÓRICO:

IMPORTANCIA:

El estudio sobre la determinación de la curva de penetración en alimentos es importante:

Porque, permitió obtener las curvas de penetración de calor diferenciadas para alimentos de baja acidez y acidificados, sometidos a tratamientos térmicos de pasteurización y esterilización.

Porque, permitió obtener los valores de Fo para los alimentos de baja acidez y acidificados, sometidos a tratamientos térmicos de pasteurización y esterilización.

Porque, las curvas de penetración de calor beneficiaran a:

a. El consumidor de alimentos procesados que tendrá la garantía que los productos que compra e insume tienen la garantía de la inocuidad y calidad nutricional de los mismos.

b. El empresario agroindustrial que tendrá el respaldo profesional y técnico para la comercialización de sus productos.

c. Los profesionales en el procesamiento de alimentos que podrán utilizar los valores de temperatura y tiempos para cada producto de manera específica.

d) Porque, permitió diferenciar los tratamientos de conservación de alimentos a temperaturas altas que se dan para cada tipo de alimento, eliminando la generalización que ahora es tan utilizada.

EL TRATAMIENTO TÉRMICO DE LOS ALIMENTOS:

El tratamiento térmico de alimentos a temperaturas altas es uno de los procesos más efectivos para la conservación de alimentos y es el más ampliamente utilizado para atender la creciente demanda de alimentos a nivel mundial.

El tratamiento térmico en la industria involucra el uso de altas temperaturas por períodos de tiempo cortos, para asegurar la inocuidad del alimento; sin embargo, las indicadas condiciones de proceso representan gastos excesivos de energía y además pueden afectar negativamente la calidad nutricional y sensorial de los productos procesados.

Por ello, y con el objeto de reducir los costos energéticos del proceso térmico y mejorar la calidad de los productos, durante las dos últimas décadas del siglo XX y los primeros años del presente, se han incrementado los estudios sobre el análisis de los fenómenos de transporte que se presentan durante el tratamiento térmico de los alimentos, así como el desarrollo de sistemas de simulación de procesos que faciliten el entendimiento del efecto de los variables sobre dichos fenómenos y la efectividad del tratamiento.

Uno de los problemas fundamentales para analizar el fenómeno de transferencia de calor en alimentos líquidos, semilíquidos o mezclas de sólidos y líquidos, es el entendimiento de los fenómenos convectivos, de masa y calor, que se presentan dentro del producto y que afectan de manera importante la efectividad del proceso.

El calor puede ser clasificado en “calor húmedo” o “calor seco”, dependiendo del medio utilizado para su transmisión, en el caso de que sea un gas como el aire, se denomina “calor seco” y cuando el medio de transformación es el agua, en forma de vapor, se dice que el calor es “húmedo”. La importancia de esta clasificación radica, en que los efectos de cada tipo de calor en los microorganismos son diferentes. En el caso de calor seco la destrucción del microorganismo es debida a una oxidación de sus proteínas y en el calor húmedo es debido a su coagulación. A un mismo nivel temperatura el daño causado por el calor húmedo sobre los microorganismos, es mucho mayor que el calor seco.

El tratamiento térmico de un alimento depende de:

La termo-resistencia de los microorganismos y enzimas presentes en el alimento

La carga microbiana inicial que contenga el alimento antes de su procesado

El pH del alimento

El estado físico del alimento.

El tratamiento térmico debe ser realizado de manera que permita la comercialización del producto, sin peligro de que ocurra un deterioro por microorganismos. Por otro lado, un tratamiento térmico no debe ser excesivo, pues puede causar alteraciones físicas y pérdida importante del valor nutritivo en el alimento.

Los principales objetivos de la aplicación de un tratamiento térmico a un alimento son:

Destruir los microorganismos que puedan afectar a la salud del consumidor

Destruir los microorganismos que puedan alterar el alimento

Inactivar a las enzimas presentes en el alimento, y Optimizar la retención de factores de calidad a un costo mínimo

LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR:

Los principales tipos o mecanismos distintos de transferencia del calor son:

Conducción, convección y radiación, de los cuales sólo el primero y el último son realmente mecanismos puros. El segundo es consecuencia de la combinación delos otros dos en el seno de fluidos en movimiento, implicando por esta razón el transporte de materia además del de energía.

La velocidad de transmisión de calor mediante el mecanismo de conducción obedece a la Ley de Fourier, que establece que el caudal de calor por unidad de área es directamente proporcional al gradiente de temperatura a través de una pared plana de un sólido cuyas caras se encuentran a distinta temperatura, por la conductividad térmica del material.

La convección se presenta en alimentos fluidos, no pastosos, que no presentan cambios importantes en viscosidad durante el tratamiento, y en general está ligada a velocidades de calentamiento rápido y tiempos reducidos para elevarla temperatura del producto.

El mecanismo de transmisión del calor por radiación, se basa en la propiedad que tienen los cuerpos de emitir ondas electromagnéticas desde su superficie en un amplio intervalo de longitudes de onda.

Es necesario indicar, que para objetivizar mejor el estudio de la transmisión de calor se separan los mecanismos de conducción, convección y de radiación; sin embargo, en la industria los procesos de transmisión de calor se realizan en etapas secuenciales o en paralelo, y frecuentemente se visualizan dos o tres mecanismos de transmisión de manera simultánea o en paralelo. Así podemos observar en el caso de un horno, la transmisión de calor se realiza:

Por convección: en la atmósfera gaseosa en el interior del horno,

Por radiación: entre la masa gaseosa del horno, el producto que se Esta horneando y las paredes del propio horno,

Por conducción y convección: en el interior del producto que se hornea,

Por conducción: entre la pared interna, los aislantes y la capa externa del horno,

Por radiación: entre la pared exterior del horno y el medio ambiente, y

Por convección: en el aire exterior del horno.

La transferencia de calor se define como

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