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?