INTITUTO SUPERIOR DES ESTADO DE CAMPECHE

IBQ. NUBIA COB CALAN

Tratamientos térmicos

Con este titulo voluntariamente englobamos los procesos de destrucción por calor de microorganismos (pasteurización, esterilización).

En la industria de los alimentos, el término procesado térmico se utiliza para describir aquel proceso de calentamiento, mantenimiento a temperatura constante y posterior enfriamiento que se necesita para eliminar el riesgo de una posible enfermedad provocada por la ingestión de alimentos.

Objetivo primordial:

Es la destrucción de microorganismos capaces de multiplicarse en el producto a la temperatura prevista de distribución, o de poner en peligro la salud del consumidor, también se desea destruir las enzimas que son al mismo tiempo agentes causantes de alteraciones.

El tratamiento térmico es sólo parte del proceso global, conviene dividirlo en tres grupos según que se apliquen:

Temperaturas inferiores a 100 ºC: Suelen denominarse procesos de pasteurización.

Temperaturas de 100 ºC: Los primeros procesos de embotellamiento y envasado corresponden a este grupo.

Temperaturas superiores a 100 ºC: Suelen denominarse procesos de esterilización.

Métodos de tratamiento térmico

Los métodos de tratamiento térmico se pueden dividir en dos categorías, dependiendo de la cantidad de calor aplicado. El método de procesado térmico puede ser suave o intenso.

Los objetivos, ventajas e inconvenientes de estos dos tipos de tratamiento térmico son diferentes. Dependiendo de los objetivos, un fabricante de alimentos puede elegir el uso de una forma suave o fuerte de tratamiento térmico para conservar un producto alimenticio.

Tratamiento térmico suave

Pasteurización: es un tratamiento térmico suave, usado para la leche, huevo líquido, zumo de frutas etc. Usado para inactivar enzimas y destruir los microorganismos, relativamente sensibles al calor, que producen alteraciones, modificando al mínimo las propiedades de los alimentos.

Escaldado: es otro tratamiento suave, usado principalmente para hortalizas y algunas frutas antes de la congelación. El principal objetivo es inactivar enzimas que podrían causar alteración de los alimentos durante el almacenamiento en congelación.

Tratamiento térmico intenso

Enlatado: es un ejemplo de un método de procesado de los alimentos que incluye un tratamiento térmico intenso. Los tiempos y las temperaturas de calentamiento varían, pero el tratamiento térmico debe ser suficiente para esterilizar el alimento. El principal propósito del enlatado es conseguir la:

Esterilidad comercial

Alargar la vida útil (más de 6 meses)

Visión global de los tratamientos térmicos suaves e intensos

Tratamiento térmico suave Tratamiento térmico intenso

Objetivos

Destruir patógenos

Reducir recuentos bacterianos (el alimento no es estéril)

Inactivar enzimas

Objetivos

Destruir todas las bacterias

El alimento será comercialmente estéril

Ventajas

Modificación mínima del flavor, textura y calidad nutricional

Ventajas

Larga vida útil

No se necesita de otro método de conservación

Desventajas

Corta vida útil

Se debe usar otro método de conservación como la refrigeración o congelación

Desventajas

El alimento ésta cocinado en exceso

Mayores cambios de textura, flavor y calidad

Ejemplos

Pasteurización, escaldado

Ejemplos

Enlatado

Que es pasteurización, esterilización?

Como su nombre lo indica, la esterilización destruye la totalidad de los microorganismos de un producto.

Mientras que la pasteurización destruye la totalidad de los microorganismos patógenos no esporulados, así como la mayoría de los microorganismos saprofitos.

Qué es la esterilidad comercial?

Se puede define como el tratamiento térmico diseñado para destruir la práctica totalidad de los microorganismos, en forma vegetativa o esporulada, en que podrían crecer en el alimento, en las condiciones en que se va a almacenar.

Ultra pasteurización a alta temperatura (UHT)

También llamado proceso de altas temperaturas y tiempos cortos

El proceso UHT emplea tratamientos térmicos de esterilización continuo, con temperaturas de rango de 130-150ºC y tiempos de retención de 2 segundos. En general, se emplean tiempos de 2-8 segundos.

TRANSFERENCIA DE CALOR EN DIFERENTES TIPOS DE MATERIAL DE ENVASE: METAL,

VIDRIO, POLÍMEROS TERMOESTABLES.

La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo más caliente a otro más frío .

Metal:Es alta barrera a los gases y vapor de agua, es resistente a altas y bajas temperaturas.

Vidrio: Alta barrera a los gases y vapor de agua, aunque por el contrario tienen un ratio masa/volumen muy elevado y, ya que es pesado.

Tiene aplicaciones como material rígido, semirrígido, flexible, retráctil y no retráctil, y varía con su grado de grosor. Se procesa de formas distintas, según sea termoplástico o termoestable. Los termoplásticos, formados por polímeros lineales o ramificados, pueden fundirse. Se ablandan cuando se calientan y se endurecen al enfriarse. Lo mismo ocurre con los plásticos termoestables que están poco entrecruzados. No obstante, la mayoría de los termoestables ganan en dureza cuando se calientan; el entrecruzado final que los vuelve rígidos se produce cuando se ha dado forma al plástico

Polímeros:

Conservación por el calor

El calentamiento o cocción de los alimentos como medio para conservarlos o aumentar su palatabilidad ha sido importante durante siglos. El calentamiento es una forma vital de conservación y actualmente se dispone de muchos métodos diferentes para aplicar este tratamiento.

Se aplica el calentamiento en el procesado de los alimentos por cuatro razones principales:

Eliminar patógenos Eliminar o reducir los microorganismos alterantes Alargar la vida útil de los alimentos Mejorar la palatabilidad de los alimentos

Métodos de transferencia de calor

El calor puede transferirse a los alimentos por:

Conducción: es el termino empleado para la transferencia de calor de una molécula a otra y es el método mayoritario de transferencia a través de un sólido

Convección: se produce cuando se establecen corrientes en un liquido o gas caliente. Esto provoca un flujo o corriente, que ayuda a distribuir el calor a través del fluído.

Radiación: es el método más rápido. Se produce cuando el calor se transfiere directamente desde una fuente de calor radiante, como parrilla o un hornillo, al alimento que se ha de calentar. La energía se transfiere en forma de ondas electromagnéticas.

PARÁMETROS DE MEDICIÓN Y CONTROL DE CALIDAD

Son tecnologías para medir las propiedades de ciertos productos, y monitorear y controlar sus procesos.

Detectar fallas durante la operación permite mejorar la calidad de los procesos de Transformación, optimizar el uso de la materia prima y reducir el número de artículos terminados defectuosos

Temperatura de autoclave La esterilización en autoclave es esencialmente

una operación cíclica con las siguientes fases:

Purga del autoclave Subida de temperatura Mantenimiento de temperatura Enfriamiento

La purga consiste en eliminar el aire presente en un autoclave, introduciendo vapor y dejando abierta una purga

Durante la subida de la temperatura el autoclave esta talmente cerrado y la temperatura se controla mediante una válvula reguladora de vapor.

El mantenimiento de la temperatura se regula mediante un termostato .en ocasiones se pretende que la presión reinante en el interior sea ligeramente superior a la presión de vapor saturante.

El enfriamiento constituye una fase crítica en cuanto a la integridad de los envases: riesgo de choque térmico en los envases de vidrio y sobre todo riesgo de apertura de capsulas e hinchamiento de latas por desequilibrio de presión.

CÁLCULO DE PROCESAMIENTO TÉRMICO

Las temperaturas que provocan la muerte de los microorganismos, son denominadas "Temperaturas Letales".

Cuando los microorganismos son sometidos la temperaturas letales y constantes, podemos observar una reducción en el número de microorganismos

supervivientes.

Cálculo del procesamiento térmico

Método general de Bigelow :Es útil cuando se desea conocer el valor de la esterilización exacta de un proceso.

Método de la formula de Ball: Se trata de un método semi-analítico que consiste en calcular F mediante el cambio de variables, basándose en la ecuación: log T∞ - To/ T∞ - T= 1/fh t – logj

Estabilidad proximal, organoléptica, microbiana: Tomamos como ejemplo la leche, Una vez que la leche ha sido aceptada, ésta es sometida a una serie de tratamientos. Los diferentes tratamientos son: Enfriamiento; higienización, descremado; homogeneización y

pasteurización.

Pasteurización por tratamiento térmico

Este tratamiento térmico fue desarrollado por Pasteur, para evitar la fermentación de los vinos. Hoy se aplica a múltiples alimentos: leche, nata, helados etc

Como la temperatura utilizada es relativamente baja, los alimentos sometidos a este proceso se dañan térmicamente menos que los conservados por esterilización.

Sin embargo, el tratamiento a temperaturas tan bajas,

durante tiempos adecuados para la pasteurización no destruye la actividad enzimática residual, lo que puede conducir a la alteración del producto alimenticio durante el almacenamiento.

Importancia

El objetivo principal de la pasteurización es liberar los alimentos de cualesquiera microorganismos que pudieran deteriorarlo o poner en peligro la salud del consumidor.

Disminuye toda la flora de microorganismos saprofitos y la totalidad de los agentes microbianos patógenos, pero alterando en lo mínimo la estructura física y química de la leche y las sustancias con actividad biológica tales como enzimas y vitaminas.

La temperatura y tiempo aplicados en la pasteurización aseguran la destrucción de los agentes patógenos.

PASTEURIZACIÓN LENTA Y RÁPIDA

Pasteurización lenta, este método consiste en calentar la leche a temperaturas entre 62 y 64ºC y mantenerla a esta temperatura durante 30 minutos.

• Calentada en recipientes o tanques de capacidad variable (generalmente de 200 a 1500 litros), son de acero inoxidable preferentemente y están encamisados (doble pared), provisto este de un agitador para hacer mas homogéneo el tratamiento.

La pasteurización rápida, llamada también Pasteurización continua o bien HTST (alta temperatura, tiempo de tratamiento corto) consiste en aplicar a la leche una temperatura de 72 - 73ºC en un tiempo de 15 a 20 segundos; esta pasteurización se realiza en intercambiadores de calor de placas. Y el recorrido que hace es:

Agua helada.Agua fría

Zona de regeneración o precalentamiento

Válvula de desviación.

Sección de retención de T

Intercambiador a 4ºc

Tanque regulador.

Llega.

15 a 20 s.

72 - 73ºC-72 - 73ºC

4ºC

18ºC.

  Tabla de Pasteurización de Lácteos .

  Temperatura Tiempo Tipo de Pasteurización

63°C (145°F)30

minutosPasteurización VAT

72°C (161°F)15

segundosPasteurización "High temperature short time

Pasteurization" (HTST)

89ºC (191ºF)1.0

segundoUltra Pasteurización (UP)

90ºC (194ºF)0.5

segundosUltra Pasteurización (UP)

94ºC (201ºF)0.1

segundosUltra Pasteurización (UP)

96ºC (204ºF)0.05

segundosUltra Pasteurización (UP)

100ºC (212ºF)0.01

segundosUltra Pasteurización (UP)

138ºC (280ºF)2.0

segundosEsterilización Ultra-high temperature (UHT)

TIEMPOS DE PASTEURIZACIÓN.

METODOS DE PASTEURIZACION

Hay varios métodos de pasteurización:

1.- Pasteurización de productos envasados: No se requiere que el interior de los envases se caliente hasta la temperatura de esterilización.

2.- Pasteurización previa al envasado: en alimentos sensibles a gradientes altos gradientes de temperatura.

3.- Pasteurización discontinua o por lotes: También llamado proceso de baja temperatura y tiempos largos.

4.- Pasteurización continua: también llamado proceso de alta temperatura y tiempo corto.

APLICACIONES EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA: ENVASE ASEPTICO, Y

PASTEURIZACION

ENVASE ASEPTICOEl envasado aséptico consiste en sistema de llenado

que funcionan en condiciones estériles en máquinas herméticamente selladas equipadas con sistemas de esterilización para el envasado antes del llenado, utilizando peróxido de hidrógeno que se distribuye a través de una corriente de aire caliente, creando así una atmósfera libre de bacterias en la sección de llenado.

El material de barrera de las bolsas es normalmente poliéster metalizado al vacío o alcohol de vinilo etílico, mientras que el cuerpo de la bolsa suele ser de polietileno de baja o media densidad.

BENEFICIOS DEL ASEPTICO

La enorme eficiencia del los tratamientos térmicos durante el proceso aséptico permite mantener todo el sabor del producto y los componentes nutritivos. Así, la calidad final del producto es mayor que la obtenida con el proceso térmico tradicional. Otras ventajas:

No se necesitan los conservantes químicos.

Costes de transporte más bajos que el IQF.

Descenso en los costes de almacenamiento.

PASTEURIZACION.

La pasteurización garantiza la eliminación de los microorganismos patógenos que puedan encontrarse en el producto

Permite eliminar del producto microorganismos, bacterias que pueden encontrarse en el medio ambiente o virus.

La pasteurización garantiza la eliminación de patógenos en el alimento sin alterar las características físico-químicas del producto.