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Principios básicos del procesamiento térmico
Capítulo 4
Introducción
• En este capítulo vamos a discutir las teorías y la ciencia que forman la base para el desarrollo y aplicación de los procesos térmicos
• Identificar y revisar los factores principales que afectan el proceso térmico
Principios básicos del tratamiento térmico
La misión fundamental de la preservación de alimentos es el eliminar los microorganismos que causan daños a la salud
Todos los alimentos crudos tiene microorganismos
Pero, los microorganismos no pueden crecer si el medio no es adecuado
Factores Ambientales para Controlar los Microorganismos
• Humedad• pH• Temperatura
Temperatura
• El factor más fácil de regular• La destrucción depende del
numero de microorganismos y del tiempo de exposición
• Principio utilizado en alimentos enlatados
• Existen dos métodos para producir alimentos enlatados• Enlatado convencional• Procesamiento aséptico
Enlatado convencional vs. Procesamiento aséptico
Esterilidad Comercial (FDA) y Estabilidad en Almacenamiento (USDA)
“ …..Proceso que alcanza un producto libre de microorganismos capaces de reproducirse en el producto bajo condiciones normales de almacenamiento y distribución sin refrigeración.”
Proceso Establecido o Programado
Proceso diseñado para proveer un producto comercialmente estéril o estable en almacenamiento
¿Quien Establece el Proceso?
Agencias reguladoras requieren que los procesos térmicos establecidos sean determinados por una “autoridad de proceso”
Autoridad de Proceso
Una persona u organización con un conocimiento profundo de los requerimientos de procesamiento térmico para alimentos empacados en envases sellados herméticamente, y que tiene las instalaciones adecuadas para realizar las determinaciones del proceso.
Proceso Establecido
Incluye:
• Temperatura inicial del producto • Temperatura de proceso• Tiempo de proceso• Factores críticos
Factores Críticos
Aspectos de:• Producto y preparación• Envase• Sistema de proceso• Otros que pueden afectar el proceso determinado (viscosidad, tamaño del particulado, espacio de cabeza…)
Establecimiento del Proceso Térmico
Requiere conocimiento de:• Características de resistencia de los
microorganismos a ciertas temperaturas en determinado alimento
• Las características del producto cuando se somete a calor y envase
• Método escogido para el enlatado
El Proceso Debe Contestar Dos Preguntas Fundamentales
• ¿Qué tiempo y temperatura se necesitan para destruir los organismos que puedan deteriorar a este producto en este envase?
•¿Cuán rápido se calienta este producto y cómo fluye?
Establecimiento del Proceso Térmico
Está basado en dos factores:1. Resistencia térmica de los
microorganismos2. Velocidad de calentamiento del
producto
Proceso Establecido
Un proceso establecido para un producto es específico para ese producto y no puede ser alterado.
Establecimiento del Proceso Térmico
Determinación del Proceso
Resistencia térmica de los microorganismos
Datos de calentamiento del producto
Proceso Calculado
Confirmación por Empaques Inoculados de Prueba
Resistencia Térmica de los Microorganismos
Tres factores que afectan resistencia:• Características de crecimiento• Naturaleza del alimento en el cual
se calientan los microorganismos • Tipo de alimento en el cual se
permite crecer a los microorganismos calentados
Métodos para Determinar la Resistencia Térmica
• Tubo TMT*• Lata TMT* • Matraz de tres cuellos• Retorta TMT
*(Tiempo de Muerte Térmica)
Tubos y latas de termopares introducidos
Retortas de TMT
Matraces de tres cuellos
Estudios de inoculación
Determinaciones de los Datos de Calentamiento del Producto
Análisis para medir la velocidad a la cual un producto se calienta en la zona de calentamiento más lenta
del envase (punto frío)
Envase con termopar
Latas durante prueba
Características de calentamiento de los
productos
• Conducción• Convección• Radiación
Retortado
Mecanismos de transferencia de calor
• Transferencia de calor por conducción• Calor es tranferido entre moléculas
adyacentes por contacto• Es el mecanismos de transferencia
de calor observado mayormente en materiales sólidos
• Ej: corn beef
Mecanismos de transferencia de calor
• Transferencia de calor por convección• Envuelve movimiento de la masa
que esta siendo calentada• Calor se transfiere cuando
moléculas se mueven de una punto a otro e intercambian energía con otras moléculas en ese punto
Mecanismos de transferencia de calor
• Transferencia de calor por convección• Normalmente observada en
líquidos• Mucho mas rapida que la
conducción
Conducción vs. Convección
Cálculo de los procesos establecidos
Se usan los datos de resistencia térmica de los microorganismos y de calentamiento del producto para calcular el proceso
Empaques Inoculados de Prueba
• Producto elaborado bajo condiciones comerciales
• Microorganismos añadidos al producto• Procesado bajo varias condiciones• Producto incubado a una temperatura
apropiada• Determinación de cuantos
microorganismos sobrevivieron
Estudios con envases inoculados
Se usan para verificar el proceso calculado
Proporcionan la garantía de la suficiencia y seguridad del proceso
Métodos de Tratamiento Térmico
•Autoclave•Procesamiento aséptico
Los procedimientos de operación serán desarrollados por una autoridad de proceso o por el fabricante del equipo
Determinación de los Procesos de Operación de Autoclave
Las autoridades de proceso usan pruebas de distribución de temperatura en varios puntos de la cámara del autoclave como apoyo para el establecimiento de procedimientos operacionales para autoclaves
Procedimientos Operacionales
del Autoclave
• Es fundamental una distribución de temperatura uniforme al medio de calentamiento dentro de la cámara
• Tiempo de proceso comienza cuando se alcanza la temperatura de proceso
Vapor como Medio de Calentamiento
• Es importante remover el aire porque es menos eficiente que el vapor para calentar
• Este procedimiento se conoce como “remoción del aire” o “ventear el autoclave”
• El vapor tiene una cantidad de calor o “energía almacenada” que cuando se condensa disipa a los alrededores, cosa que el aire no logra
PREGUNTAS?