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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA PESQUERA Y DE ALIMENTOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA DE ALIMENTOSTECNOLOGA DE CONSERVACIN DE LOS ALIMENTOSTema: Calentamiento hmico Alumnas:LOYOLA HUAPAYA, DayanaMALPASO MORALES, ElvaMALPASO MORALES, RosaZAPANA LUPINTA, Yenifer

INTRODUCCIN En las ultimas dcadas ha habido un aumento en el cambio desde operaciones trmicas en discontinuo hacia el proceso continuo de alimentos de alta temperatura y tiempo corto (HTST).Los procesos HTST se basa en una transmisin rpida de calor por conveccin y as son adecuados para alimentos lquidos, sin embargo son limitados para alimentos particulados.Los mtodos hmicos ofrecen una va de procesado a la misma velocidad que los procesos HTST, pero si la limitacin de HTST convencional en la transmisin de calor a las partculas.ANTECEDENTES En el siglo XIX se patentaron varios procesos que utilizan corriente elctrica para el calentamiento de materiales.A principios del siglo XX se consigui la pasteurizacin elctrica de la leche, realizado entre placas paralelas con una diferencia de voltaje entre ellas.Se logro prevenir la decoloracin enzimtica de patatas utilizando calentamiento hmico.En esos tiempos se pensaba que los efectos letales se podan atribuir a la electricidad.En el 2003 se registraron 19 plantas de calentamiento hmico, siendo Japn, Italia, Grecia, Gran Bretaa, EE.UU, Mxico pases pioneros en el desarrollo de estas plantas. PRINCIPIO DEL CALENTAMIENTO HMICOEl efecto Joule:Cuando en un conductor circula corriente elctrica, parte de la energa cintica de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren los electrones de los tomos del material conductor por el que circulan, ocasionando una elevacin de la temperatura.

EN QUE CONSISTE EL CALENTAMIENTO HMICO?Se produce cuando una corriente elctrica pasa a travs de un alimento, la resistencia elctrica del alimento hace que la energa elctrica se transforme en calor, por consiguiente habr un incremento de temperatura.

Donde:T (C): aumento de temperaturaV (voltios): diferencia de potencial aplicadaa (s/m): conductividad media del producto

A (m2): seccin de las tuberas por la que circula el productoX (m): distancia entre electrodosm (Kg/s): caudal msico Cp: calor especifico del productoElectroporacin Son cambios que se producen en la estructura celular, particularmente sobre el tejido de la membrana plasmtica, variando su permeabilidad en distintos grados. Estos cambios se logran principalmente variando la intensidad de campo elctrico aplicado por variacin del voltaje.Electroplasmlisis:Es la formacin y la generacin de poros con el consiguiente intercambio molecular y el desbalance del equilibrio osmtico natural entre volmenes intracelulares y extracelulares.Aumenta:la conductividad elctricala difusividadlos coeficientes de transferencia de calor y masa.Debido a la electroporacin y la desnaturalizacin de las membranas a causa del proceso trmico.APLICACIN EN LOS ALIMENTOS Se procesa carnes, pastas, vegetales, frutas, esto en un medio o liquido de cobertura, este no debe ser tan viscoso.Tiene mucho potencial para alimentos lquidos que contienen solidos como las sopas y salsas.

Esterilizacin: intensidad de corriente elctrica alto.

Extraccin y secado: intensidades de corriente elctrica bajos (100 v/cm) Escaldado: 40 v/cm Pasteurizacin: en sumos de naranja Con (104-105 v/cm) y 50-60 Hz de frecuencia se puede producir inactivacin microbiana.

Evaporacin DeshidratacinFermentacinDescongelacin

EQUIPO El alimento ingresa a travs de una tolva de alimentacin a la bomba de alimentacin.El producto fluye a travs de una serie de electrodos situados en la columna hmica.El producto tratado entra a los tubos enfriadores.luego entra a los tanques de almacenamiento para son envasado.

Calentador hmico de flujo continuo

La mayor parte de configuraciones de sistema de calentamiento hmico consisten en tres partes : Calentador hmico suministro de energa panel de control.

Una variante es la combinacin de cocina vertical, un tanque de mezcla y una bomba de pistn para la alimentacin de producto

Es de corta duracin

El calentamiento es uniformeEl calentamiento se da en toda la seccin del alimento

Para alimentos que tiene partculas de hasta 25 mm se calienta a T de esterilizacin 140 C x menos de 90 seg y un enfriado a T ambiente por 15 min.Los modelos comerciales varan desde la escala piloto (10 kw) que procesa 100 kg/h, hasta mquinas de 300 kw para procesar 3ton/h.

Calentador hmico de flujo discontinuo

Celda cilndrica con cierre de tefln, en los que se coloca los electrodos.Colocacin de la carne dentro de la celda cilndrica de calentamiento hmico

Cocida con vapor Cocida hmica

Calentamiento hmico de patatas, zanahorias, y carne de vaca:Trozos en cubos de 2.5 cm2Medio portador: almidn (50g/kg) y NaCl (1g/kg) Electrodo: acero inoxidable de 30 mm de dimetroFrecuencia: 50 HzVoltaje: 140 V

Calentamiento hmico de geles de suero:1.5% de NaCl (para ajustar la conductividad elctrica)Electrodo: acero inoxidable de 35 mmFrecuencia: 50 HzVoltaje: 143 VPARMETROS A CONTROLARDependen de factores propios del sistema como del alimentoLos parmetros que influyen son:

Conductividad elctrica: aumenta con el incremento de la temperatura, haciendo mas eficiente el calentamiento.

En mezclas de solidos y lquidos:Si la conductividad de la partcula es mas alta que la del liquido, entonces el calentamiento ser mas rpido.La conductividad elctrica esta afectada por la composicin del alimento:El contenido de azcar en las soluciones liquidas disminuye la conductividad elctrica.La acidez de los jugos mejora la conductividad elctrica.El contenido de grasa disminuye la conductividad elctrica, provocando un calentamiento no homogneo y mas lento.

Temperatura: esta en relacin directa con la conductividad elctrica.Tiempo de calentamiento: depende del gradiente de voltaje utilizado, cuando este aumenta la generacin de calor por unidad de tiempo aumenta y por lo tanto el tiempo disminuye.Tipo de electrodos y reacciones electroqumicas: contaminacin de los alimentos con iones metlicos migrados de electrodos. Se debe elegir adecuadamente el material del electrodo, usar materiales menos corrosivos (oro o titanio platinado).

Propiedades del alimento: la composicin, contenido de solidos totales, la acidez y la viscosidad de alimentos lquidos, pueden afectar la velocidad del calentamiento hmico.

Densidad y calor especfico: una alta densidad y un alto calor especfico producen un calentamiento lento.Voltaje

Video VENTAJAS DESVENTAJAS Es un procedimiento rpido que permite que el alimento conserve su calidad original. (ndice de calentamiento de hasta 1c/seg).Logra una mejor distribucin del calor que el microondas (flujo de calor uniforme).No se genera gradiente de temperatura ya que la corriente circula a travs del alimento a la velocidad de la luz.Alta eficiencia energtica (el 90% de la energa se convierte en calor).Evita sobrecalentamientos, lo que permite un menor deterioro en los constituyentes, hacindolo til en aplicaciones sobre alimentos ricos en sales y protenas como la leche.

Es necesario conocer y controlar la conductividad elctrica del alimento.Problemas de corrosin de los electrodos (se limitan empleando frecuencias mayores).Alta inversin en equipo.

Aplicacin practica ACELERACIN DE LA DESHIDRATACIN OSMTICA DE FRAMBUESAS (Rubus Ideaus) POR MEDIO DE CALENTAMIENTO HMICOUniversidad Tcnica Federico Santa Mara, Universidad Catlica de Valparaso. Valparaso, Chile

Objetivo:Acelerar la deshidratacin osmtica de frambuesas por medio de calentamiento hmico.

Hiptesis:Al sustituir el modo de calentamiento por el calentamiento hmico se acelera el proceso de difusin principalmente por el mecanismo de elctroporacin. De esta forma se obtendr un producto con las ventajas del deshidratado osmtico y en un tiempo de proceso menor al secado convencional.Mtodo Realizado con un bao termorregulador a 50 1CSe coloco las frambuesas dentro del medio osmtico en una relacin de 1:7 con glucosa al 62% como solucin deshidratadora.La transferencia de masa fue favorecida por la temperatura mediante la desnaturalizacin trmica de las membranas.Se realizo con solucin hipotnica a 57 Brix de glucosa, agua destilada y NaCl (0.26%)Se adiciono las frambuesas (10 Brix) a 40-50 CLa transferencia de masa fue favorecida por la elctroplasmlisis.

Tratamiento de deshidratacin osmtica convencional Tratamiento de deshidratacin osmtica por calentamiento hmicoResultados A travs de la utilizacin de calentamiento hmico se obtiene mejores resultados, logrando reducir el tiempo hasta un 50%.

Tratamiento convencional:Saturacin a los 420 minutos alcanzando 52 Brix

Tratamiento con calentamiento hmico:Saturacin a los 180 minutos alcanzando 50 BrixConclusiones El tratamiento de deshidratacin osmtica de frambuesas a travs de calentamiento hmico fue muy efectivo para reducir el tiempo de proceso.Los resultados experimentales muestran que esta reduccin de tiempo alcanz hasta un 50% con relacin al tratamiento convencional. Dado que se utilizaron temperaturas no mayores a 50C, no solo se proces en un tiempo significativamente menor, sino que tambin con una excelente calidad final del producto.

REFERENCIA DE DATOSA. Ibarz Ribas: Tecnologas emergentes; Departamento de Tecnologia de Alimetos Universidad de LeidaAngel Gil (DRT) Hernandez: Tratado de nutricin y calidad nutritiva de los alimentos; Editorial: Medica Panamericana S.A. Madrid, 2010.B. L. Contreras Jimnez: Caracterizacion de harina de maiz instantaniea obtenida por calentamiento ohmico, Tesis para obtener el gagrado de Maestro en Tecnologia Avanzada; Instituto Politecnoco Nacional, 2009.F. O. Robles, J. C. T. Rojo, M. S. Bas: Tratamiento de aguas para la eliminacin de microrganismos y agentes contaminantes, Aplicacin de procesos industriales a la restauracin de aguas residuales; Editorial: Das de Santos, Madrid, 2010.M. E. Mendivil: Calentamiento ohmico en la conservacion de alimentos; Universidad de Cartagena, 2014.Philip Richardson: Tecnologias termicas para el procesado de alimentos; Editorial: Acribia S.A. Madrid.