UNIVERSIDAD NACIONAL “JOSE FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN”

FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ASIGNATURA: TECNOLOGIA DE ALIMENTOS I

TEMA:TRATAMIENTO TERMICO APLICADO A CONSERVAS DE PESCADO

DOCENTE: Ing. Fredesvindo Fernández Herrera.

HUACHO-PERU-2015

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CONSERVAS DE PESCADOI. INTRODUCCION

Las conservas son productos sometidos a un tratamiento de calor con el fin de aumentar su

conservación. Puede tratarse de pescados enteros, troceados o filetes que se envasan junto con

distintos líquidos de cobertura como aceites vegetales, salsa de tomate, agua y sal, solos o

mezclados con otras sustancias aromáticas, aderezos, condimentos y especias.

Este método se utiliza para pescados grasos como el bonito del norte o atún blanco. También pescados como la sardina y la caballa tienen una arraigada tradición conservera. Este sistema se emplea mucho para la conservación de mariscos (sobre todo mejillones, navajas y pulpo).

En los últimos años, debido a la escasez de algunos recursos, ha surgido el interés creciente para la utilización de la anchoveta ( Engraulis ringens)en la producción de conservas destinadas al mercado nacional e internacional con mayor incidencia, Adicionalmente en épocas recientes los programas nacionales de apoyo social han enfatizado la importancia de éstos pequeños pelágicos para elevar el consumo de proteínas en la población.

Para su obtención, los alimentos se someten a un proceso de esterilización a temperatura superior a 100ºC, que asegura que se destruyen todos los gérmenes patógenos capaces de causar daño a la persona y se inactivan las enzimas responsables de su alteración. Esto permite la conservación en buen estado por periodos largos de tiempo de los productos pesqueros. Cerrado el envase, no necesitan almacenarse en cámaras frigoríficas, si bien es aconsejable almacenarlas en lugares exentos de humedad y alejados de altas temperaturas. Las conservas que presenten cualquier signo de alteración, como abombamiento de los envases, óxido, deformaciones en el envase y olor, color o textura desagradable del pescado o marisco no deben consumirse en ningún caso. Asimismo, conviene respetar las fechas de consumo preferente, que oscilan en general entre los 3 y los 5 años.

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II. DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL PROCESAMIENTO DE CONSERVAS DE PESCADO

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LAVADO

RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA

ESCAMADO

CORTADO

LIMPIEZA

PRE- COCCION 70 – 80º

ENFRIAMIENTO

LIMPIEZA Y SELECCIÓN

ENVASADO

EXHAUSTING

LIQUIDO GOBIERNO

SELLADO

LAVADO

ESTERILIZADO 110 ºC

LAVADO

ENFRIAMIENTO

ETIQUETADO

ALMACENAMIENTO

MATERIA PRIMA.- Fresca de muy buena calidad

LAVADO.- Para la eliminación de impurezas: arena, limo bacteriano, sangre, otros residuos.

ESCAMADO.-Elimina escamas, limus, etc.

CORTE.- Elimina cabeza, cola, contenido estomacal. Si la materia prima es pequeña solo se emparrilla directamente para la etapa de pre-cocción

LAVADO,. Elimina trazos del contenido estomacal, sangre, etc.

PRECOCIDO.- Por conducción y convección. La conducción térmica está en función del tiempo, temperatura grosor de la materia prima. Permite la coagulación de las proteínas

ENFRIAMIENTO.- a temperatura ambiente

LIMPIEZA Y SELECCIÓN.- Permite la eliminación de la piel, esqueleto óseo, tejido graso, etc.

ENVASADO.- Esta operación se realiza generalmente se realiza a mano. Para grated se utiliza además un tapón del mismo diámetro del envase.. Se debe tener muy en cuenta la limpieza de los envases.

AGOTAMIENTO O EXHAUSTING.- . Consiste en la eliminación del oxígeno del envase mediante el uso del vapor (acción térmica) creando un vacio en el interior

LIQUIDO DE GOBIERNO.- Le da el sabor al pescado. Se adiciona caliente.

SELLADO.- Los envases de hojalata tradicional tienen doble cierre y actualmente se emplean los envases de abre fácil

LAVADO.- Limpieza del recipiente de cualquier exceso de agregado de líquido de gobierno y otros.

ESTERILIZADO O AUTOCLAVADO.- Se realiza en un cocinador estático (autoclave) durante un tiempo de 75 minutos a 110ºC – 115ºC a 11 – 12 lb/pulg2 de presión .Se trata de eliminar el clostridium botulinum

LAVADO.- Se lava el exterior de los envases con agua caliente

ENFRIAMIENTO.- Al medio ambiente

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III. APLICACIÓN DEL CALOR EN CONSERVAS DE PESCADO

EL CALOR SE APLICA EN DOS GRANDES GRUPOS:a) Procesamiento.-En las operaciones de los procesos unitarios: Pre-cocción, cocción,

deshidratación, extracción, evaporación, etc.b) Preservación.- En la estabilidad microbiológica: Escaldado, pasteurización, esterilización,

etc.III.1. ECUACIÓN GENERAL DE TRANSFERENCIA DE ENERGIA

T = ( 2 T + 2 T + 2 T) + Q X 2 Y2 Z 2 ∫ cp.

FLUJO DE CALOR EN SISTEMA TRIDIMENSIONAL Y EN SÓLIDOS

Y Z

X

Donde:T : Temperatura : Tiempo : Difusividad = k ∫cp. K : Conductividad térmica∫ : DensidadCp. : Calor específicoQ : Generación de Energía (cuando hay reacciones) Q = 0 (Para productos alimenticios) ∫cp.

Si el flujo de calor es lineal se tendrá la Ecuación Fourier en una sola dimensión:

T = ( 2 T ) X2

LA TEMPERATURA PUEDE ESTAR EN FUNCIÓN DEL TIEMPO Y DIRECCIÓN O DISTANCIA

a) Temperatura en función del tiempo:T = ( ) TRANSMISIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN TRANSITORIO O NO ESTACIONARIO . ES EL CASO TÍPICO DE LAS OPERACIONES DE ESTERILIZADO, PASTEURILIZADO, CALENTAMIENTO O ENFRIAMIENTO (REFRIGERACIÓN Y CONGELADO)

b) Temperatura está solo en función de la distancia: (tiempo constante)

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T = (X) La transmisión de calor estará en régimen estacionario. Dependerá Del material a través del cual se transporta el calor; del área, de la Inversa del espesor de la pared y de la diferencia de temperatura.

Q = K. A. (1) T Ecuación de Fourier X

Donde:

K : Conductividad del material A : Área de la Sección recta a través del cual se transporta el calor (1) : Inversa del espesor de la pared. X T : Diferencia de temperatura.

III.2. TRANSMISIÓN DE CALOR EN SOLIDOS

ECUACIÓN DE FOURIER:

d Q K . A. dT d dXCuando d es constante: (tiempo constante)

q = K. A. T X

q = en Kcal / h K = en Kcal / m. h . ºC A = en m2 T = en º C X = en m.

III.3. TRANSMISIÓN DE CALOR EN FLUIDOS

q ( de > T a < T )

░░░░░░░ ▓▓

░░░░░ ▓▓ T 2 FLUIDO SOLIDO T1

░░░░░ ▓▓░░░░░ ▓▓

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Fórmula : q = h. A. (T1 - T2)

Donde: h = Coeficiente pelicular; en Kcal / h m2 ºC

III.4. FLUJO DE CALOR COMBINADO (CONDUCCIÓN- CONVECCION) X1 X2

Fórmula: q = A. U. ∆ T ▓ ░ ▓ ░░ ░ ▓ ░ FLUIDO FLUIDO ▓ ░ ░ Hi ░░ ▓ he

▓ Donde U = Coeficiente global de transmisión de calor K1 K2

CALCULO DE U:

U = 1 X1 + X2 + 1 + 1 K1 K2 hi he

IV. ESTERILIZACIÓN DE ALIMENTOS ENVASADOSIV.1. CINETICA DE LA DESTRUCCIÓN TERMICA.

Sea dN = la velocidad de destrucción dt

dN = - K. N para temperatura constante y letal dtDonde:N = Nº de microorganismosK = Constante específica de destrucciónt = Tiempo

Integrando:

t = 2,303 . Log No K Nf

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Si Nf = 0 t = ∞

La ecuación obtenida nos indica la relación de la carga microbiana inicial y final en función del tiempo y también se puede apreciar que no es posible obtener una esterilidad absoluta en los alimentos envasados. Sin embargo por una aplicación de un tratamiento térmico sobre una determinada muestra microbiana se puede lograr una destrucción total bajo el concepto del Tiempo de Destrucción Térmica ( T D T ); definido como el tiempo de tratamiento térmico necesario para destruir todos los microorganismo de una muestra a determinada condición específica:

- Nº inicial de microorganismos- Medio de cultivo- Edad del cultivo- Forma de calentamiento y- Embalaje del medio

Tiempo En minutos CURVA T.D.T. -----Z ---- (papel semilogaritmico) 100

10

Temperatura ºC El valor Z se interpreta como los grados de Temperatura necesarios para reducir el tiempo de destrucción térmica en 10 veces

IV.2. VALOR F (TIEMPO DE MUERTE TERMICA)Es el tiempo necesario para causar una determinada reducción en la población de microorganismos o esporas. Este tiempo puede expresarse como un múltiplo del valor de D. En el proceso térmico de conservas; el valor típico de muerte térmica utilizado es:

F = 12D

Con el cual se asegura la destrucción del Clostridium botulinum, Con el valor de F= 4D se estaría asegurando una reducción del 99,9 % de microorganismos.También se define F como el tiempo en minutos necesario para destruir los microorganismos en un medio específico 121,1 ºC ( 250 º F)

En las ciencias de los alimentos F se expresa con un subíndice que denota la temperatura y un superíndice con el valor Z. Así tenemos:

Z FT

Viene a ser el tiempo de muerte térmica para una temperatura T y una constante de resistencia térmica Z del microorganismo.

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Tiempo En minutos CURVA T.D.T. -----Z ---- (papel semilogaritmico) 100 F 10

Temperatura ºC 121,1 (250 º F)

El símbolo Fo se emplea para expresar el valor de F cuando

Z = 10 º C (escala Celsius) F10

T = 121,1 º C 121,1

Z = 18 º F (escala Fahrenheit) F18

T = 250 º F 250

Los valores mencionados para Fo aseguran la destrucción de la mayoría de las bacterias esporulados que con frecuencia se presentan en la industria de alimentos enlatados.

Fo es el tiempo de muerte térmica de referencia F10 121,1

El valor de Fo expresa también la Letalidad Total (“LETHAL RATE “) del procesamiento mediante la siguiente relación matemática:

. Log t CURVA T.D.T. t A -----Z ---- (papel semilogaritmico ) 100 a 10 b c C Fo B Temperatura ºC T 121,1

Obteniéndose por semejanza de triángulos la siguiente fórmula:

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T - 121, 1 “LETHAL RATE “ Z Fo = 10 (Escala Celsius) t

T - 250 Z Fo = 10 (Escala Fahrenheit) t

Ejemplo 1.- Calcular el Lethal Rate a una temperatura de 230 º F para Z= 18 (valor comercial)SOLUCIÓN

Reemplazando en la fórmula:

230 - 250 18 Fo = 10 = Fo = 10-1,1 t t

Ejemplo 2.- Un proceso isotérmico consta de un calentamiento instantáneo a 138 ºC, seguido de un período isotérmico de 4 segundos a dicha temperatura y un enfriamiento instantáneo. Determinar la letalidad a 121,1 ºC. Si la resistencia térmica (Z) del microorganismo es 8,5 ºC.Solución:Fórmula

T - 121,1 Z Fo = 10 t Reemplazando valores: 138 - 121,1 8,5 Fo = 10 = Fo = 400 s = 6,7 minutos 4

IV.3. TIEMPO DE REDUCCIÓN DECIMAL(D)

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Durante la esterilización térmica de alimentos, la población de microorganismos presente en el alimento, disminuye en función de la temperatura del producto. La población de bacterias, tales como la E. Coli, Salmonella o Listeria monocytogenes, disminuirán de manera logarítmica.

El tiempo de reducción decimal D, se define como el tiempo necesario para reducir en un 90% la población microbiana. Es un valor que expresa el tiempo en minutos de Reducción Decimal; es decir, es el calentamiento a una determinada temperatura que causa el 90% de reducción en el contagio de esporas viables.

El valor D no depende de la población microbiana inicial ya que únicamente depende de la pendiente de la línea recta

PAPEL SEMILOGARITMICO Nº de microor- ganismos

100

10 D

Tiempo (minutos) para la reducción

Valores de D para algunos microorganismos de importancia en el pescado enlatado:

MICROORGANISMOSVALOR D (minutos)A 121,1 ºC (250 ºF)

B. Stearothermophilus (FS 1518)

C. thermosaccharolyticum

C. nigrificans

C. botulinum (A y B )

C. Sporogenes ( P.A. 3879 )

B. coagulans

4,0 - 5,0

3,0 - 4,0

2,0 - 3,0

0,1 - 0,2

0,1 - 1,5

0,02 - 0,07 Fuente: (Rochabrun, 2001)

Ejemplo.- En el siguiente cuadro se puede apreciar cuál es la probabilidad de contaminación en 1000 envases o latas de conservas para un valor de D igual a 7D (Para las conservas de pescado se aplica 12D)Datos:No (carga inicial) = 10 000 m.o./envase (104 m.o./envase )

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N (carga final) = 10-3 m.o./envase . Se aplicó en concepto 7D

VALOR N m.o . /envasem.o./1000 envases

No

(Carga inicial)104 m.o./envase

(Dato)107 m.o./1000 envases

(104 x 103 = 107 )

N(Carga final)

10-3 m.o./envase(104 /107 )

1 m.o./1000 envases( 10-3 x 103 )

Resultado: Por cada 1000 latas; 1 resulta contaminada

Para 12 DDatos:No (carga inicial) =10 000 m.o/envaseN (carga final) = 10-8 m.o./envase

VALOR N m.o . /envasem.o./1000 envases

No

(Carga inicial)104 m.o./envase

(Dato)107 m.o./1000 envases

(104 x 103 = 107 )

N(Carga final)

10-8 m.o./envase(104 /1012 )

10-5 m.o./1000 envases( 10-8 x 103 )

Resultado: Por cada 1000 latas 0,00001 (10-5) latas resultan contaminadas

OTRAS PROPORCIONES PARA D

VALORES PARA “D” CARGA INICIAL (NO) CARGA FINAL (N)D

(10D) = 2D(100D) = 3D(1000D) = 4D

5D6D7D8D9D10D11D12D

104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase

103 m.o/envase102 m.o/envase10 m.o/envase1 m.o/envase

10-1 m.o/envase10-2 m.o/envase10-3 m.o/envase10-4 m.o/envase10-5 m.o/envase10-6 m.o/envase10-7 m.o/envase10-8 m.o/envase

IV.4. DISEÑO DE PROCESOS TERMICOS.-

Para efectos del diseño térmico de procesos; en primer lugar deben clasificarse los alimentos en función de su pH.

Los alimentos de baja acidez son aquellos cuyo pH son mayores que 4,5; mientras que los alimentos considerados ácidos tienen un pH menor que 4,5. Es justamente en alimentos de baja acidez donde

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se desarrolla el clostridium botulinum que es un microorganismo anaerobio de alta resistencia térmica, el cual produce en condiciones favorables potentes EXOTOXINAS, los cuales al ser consumidas por el ser humano alcanzan una mortalidad de 65%. Este microorganismo se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza y se considera su presencia en todas las materias primas. Sus condiciones de anaerobiosis en envases herméticamente sellados son favorables para el desarrollo de toxinas y por tanto la destrucción de sus esporas es el mínimo estándar en el procesamiento térmico de alimentos.

En general se considera que el Clostridium botulinum es inhibido en alimentos con pH menores que 4,5, lo cual indica que en alimentos con pH superiores a este valor deben recibir un proceso adecuado para su destrucción; sin embargo, los alimentos enlatados en este rango de pH reciben un tratamiento térmico más severo que aquel requerido para destruir el botulinum, debido a que existen otras esporas de microorganismos que tienen mayor resistencia como es el caso del anaerobio putrefactivo P.A. 3679 que tiene una espora más resistente al calor y es ampliamente tomado como referencia en los estudios de tratamientos térmicos de alimentos envasados, de igual forma se tiene al microorganismo FS 1518 ( Bacilus stearothermophyilus).

V. EVALUACIÓN DE LOS PROCESOS TERMICOS EN LA ESTERILIZACIÓN DE ALIMENTOS ENVASADOS

Existen 3 procedimientos para hallar el valor Fo de la esterilización:a) Método gráfico o Bigelowb) Método matemáticoc) Método del nomograma.

V.1. CALCULO DE FO POR METODO BIGELOW

Para proceder con este método se debe conocer previamente lo siguiente:1) La curva de calentamiento o enfriamiento obtenido bajo las condiciones reales del proceso.2) La curva TDT del microorganismo de referencia (valor Z)

Se procede a graficar en un papel milimétrico la Velocidad letal vs. El tiempo de procesamiento, según se aprecia:

VELOCIDAD LETAL (FO ) t

Tiempo (minutos)

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- Se plotea la velocidad letal para cada temperatura de trabajo. y luego se grafica para el tiempo de calentamiento y enfriamiento del proceso.

- Se toma una unidad bajo la curva (un cuadrado en el papel milimetrado) –para luego contar el número total de cuadraditos.

- El valor Fo será igual:

Fo = # Cuadrados x Área cuadrada

Fo expresado en minutos a 121,1 ºC

VELOCIDAD LETAL (FO ) t

\\\

Tiempo (minutos)

El procedimiento puede simplificarse si es que los valores de la velocidad de calentamiento obtenido corresponde a intervalos de tiempos iguales. En este caso según la técnica de PATASHNIK, el valor de Fo se obtiene sumando las velocidades letales y multiplicandas por el valor del intervalo de tiempo.

Ejemplo.- Durante la evaluación de un tratamiento térmico tomando como base un microorganismo con Z= 18, se han obtenido los siguientes datos de calentamiento y enfriamiento en una conservera.

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TIEMPO(minutos)

TEMPERATURA( ºF )

TIEMPO(minutos)

TEMPERATURA(ºF )

0612182124273033363942454851545760

160164174195201208214

218,5222,5225,5228230232

233,5234,6235,3236,4237

6366697071727374757677787980859095100105

237,6238

238,4238,5237,8235,9232,7228,7223,821821220619919215713211510294

Se pregunta si el procedimiento térmico ha sido adecuado considerando por los antecedentes que FO es 4,5. Asimismo calcular el valor de la esterilización Fo

considerando la fase de calentamiento y enfriamiento.

15

16

VI. BALANCE DE MATERIA EN LA ELABORACIÓN DE CONSERVAS LINEA DE COCIDO

PESCADO FRESCO 100 %

PRE-COCIDO PRE-COCIDO 30 % PERDIDA 70 % RENDIMIENTO

EVISCERADO EVISCERADO 45 % PERDIDA 25 % RENDIMIENTO

FILETE GRATED 15 % 10 %

25 %

MATERIA PRIMARENDIMIENT

OKg.

PERDIDAS

Kg.

%RENDIMIENTO

(Respecto al peso inicial)

% DE PERDIDA(Respecto al peso

inicial)

PESCADO FRESCO(SARDINA)

178,3 -- 100 --

PESCADO PRE-COCIDO

123,154,4 69,49 30,51

PESCADO EVISCERADO LIMPIO

31,1 92,8 17,44 52,05

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VII. PESO DE PESCADO ENVASADO (PESO DRENADO)

VII.1. ENVASE 1/2 LIBRA (TIPO ATÚN)

EN ACEITE VEGETAL Y SAL

FILETE LOMITO SOLIDO MEDALLON TROZOSDESMENUZADO

176g ± 1,14% 171g ± 1,117

%

175 g ± 1,14% 174g ± 1,61 % 179g ± 1,66 % 149g ± 1,88 %

EN AGUA Y SAL

171g ± 1,17% 145g ± 1,93%

EN SALSA DE TOMATE164g ± 1,10%

VII.2. ENVASE DE 1 LIBRA (TIPO TALL)

EN ACEITE VEGETAL Y SAL410g ± 0,37% 408g ± 0,37% 412g ± 0,36% 398g ± 0,38% 392g ± 0,26% 360 ± 0,55%

EN AGUA + SALEN SALSA

TOMATE

EN

ESCABECHESECO

Entero Sólido Desmenuzado Entero Entero Filete

359g ±

0,97%

409g ± 0,61 376g ± 0,66% 358g ± 1,06% 354g ± 0,79% 360g ± 0,77%

VII.3. ENVASE 1 LIBRA (OVAL / PORTOLA)

EN ACEITE + SAL EN AGUA + SAL EN ESCABECHE EN SALSA TOMATE

Entero Entero Entero Entero

344g +- 0,44 % 324g ± 0,77% 342g ± 0,82% 344g ± 0,81%

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VIII. ENVASES METALICOS PARA ALIMENTOSVIII.1. CONCEPTO DE EMBALAJE ESTERILIZABLE

Este concepto es importante, puesto que encierra otro más importante, el de “conserva”.

El envase esterilizable debe ser un recipiente apto para resistir los tratamientos de

esterilización, llevados a cabo generalmente a temperaturas iguales o superiores a 115-116º

C, y que también debe satisfacer las exigencias de las normas técnicas, que define las

“conservas”, es decir, que debe “ser hermético a los líquidos, a los gases y a los

microorganismos”

8.2. DEFINICIONES Y CLASIFICACION

A.- ENVASE CILINDRICO.- Es aquel que tiene la forma de un cilindro recto con base

circular.

B.- ENVASE RECTANGULAR.- Es aquel que tiene la forma de una prisma recto de

base rectangular con los ángulos y aristas redondeadas.

C.- ENVASE OVALADO.- Es aquel que tiene la forma de un cilindro recto con la base

elíptica.

D.- ENVASE TRONCOPIRAMIDAL.- Es aquel que tiene la forma de un prisma

truncado de base rectangular.

E.- LATA O TARRO.- Son los nombres dados a los envases definidos en 1, 2, 3 y 4,

cuando estos son de hojalata y con capacidad máxima de 20 litros.

F.- TAMBOR.- Es el envase de sección transversal circular de capacidad superior a 20

litros y hasta 300 litros inclusive.

G.- TUBO DEFORMABLE.- Es el envase de forma cilíndrica, cuyo fondo inferior lo

constituye una arista, en fondo superior es cónico y cuyo contenido se vacía, presionando

con la mano.

H.- ENVASE A PRESIÓN.- Es el envase cuyo contenido se vacía mediante su presión

interna por medio de una válvula.

I.- ALTURA (H).- Es la medida exterior del envase cerrado, expresada en mm desde el

borde inferior hasta el borde superior ó de la tapa, tapón o cualquier otro accesorio. (Fig.

1)

J.- DIAMETRO (d).- Es la medida exterior mayor del envase cerrado, expresado en mm

(ver fig. 1).

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K.- ANCHO.- Es la medida del lado menor de la base, expresada en mm, tomada sobre la

unión de fondos y cuerpos en la parte exterior del envase encerrado.

L.- LARGO.- Es la medida del lado mayor de la base expresada en mm, tomada sobre la

unión de fondos y cuerpos en la parte exterior del envase cerrado.

M.- CAPACIDAD.- Es la medida del volumen interior del envase cerrado, expresado en

ml.

8.3. MATERIALES

Los .principales materiales utilizados en la fabricación de los envases para conservas son las

hojalatas, el hierro cromado o TFS (acero sin estaño) y el aluminio.

Los espesores son variables, y dependen esencialmente de la naturaleza del material y de la

geometría y capacidad de la bandeja.

Entre ellas se pueden distinguir dos categorías:

- Las bandejas rígidas, fabricadas a partir de chapas gruesas de acero o aluminio, cuyos

espesores están comprendidos entre 0,20 y 0,30 mm;

- Las bandejas semirrígidas, obtenidas siempre a partir de aluminio delgado para el cuerpo

y la tapa, cuyos espesores más comunes son del orden de 0,05 a 0,20 mm.

Al igual que los botones de conserva clásicos de cuerpo cilíndrico embutido, estos materiales

están siempre protegidos tanto interior como exteriormente por barnices, que generalmente

son revestimientos orgánicos seleccionados por su aptitud para la deformación mecánica y/o

su resistencia química. Entre ellos se encuentran las principales familias de barnices, a saber,

los epoxifenólicos, vinílicos, organosoles, o incluso los barnices epoxiaminoplastos,

20

H

d

utilizados con más frecuencia para el exterior (4). Igualmente se pueden aplicar barnices

cargados con polvo de aluminio, óxido de titanio o de zinc, para responder a las exigencias

tanto de orden como técnico como comercial.

La carga de los barnices de protección de las bandejas puede variar entre 5 y 20 g/m2.

En el caso de las bandejas semirrígidas, el revestimiento interior está constituido por una

película plástica, frecuentemente de polipropileno, aplicada sola o añadida a una primera

capa de barniz, cuya función es doble, por un lado la de asegurar la protección química y por

otro la de permitir el termo sellado de la tapa sobre el cuerpo.

La carga total de revestimiento interior aplicado sobre el metal puede alcanzar los 50 g/m2.

Por último, conviene precisar que todos los revestimientos utilizados para las bandejas deben

estar de acuerdo con la reglamentación nacional o internacional, con respecto a los materiales

que están en contacto con los productos alimentarios; por tanto, en general se fabrican a partir

de materias primas aprobadas por la FOOD and DRUG ADMINISTRATION (USA) que es

autoridad en la materia.

8.4. CIERRE

El cierre, que constituye una de las operaciones esenciales de la preparación de una conserva,

debe ser fiable y asegurar la hermeticidad a los líquidos, gases y microorganismos. Además,

debe llevarse a cabo lo más rápidamente posible después del llenado de los recipientes.

Para ello se emplean comúnmente dos técnicas: el sertido y el termo sellado.

8.4.1. Sertido

El sertido es la zona de la lata donde se realiza la soldadura; es longitudinal y se caracteriza

por una línea más oscura que une las dos tapas. El engatillado es la junta mediante la que se

unen las dos tapas al cuerpo cilíndrico de la lata. Esta junta tiene un reborde muy

característico por el pliegue que se produce.

Destacamos estas dos zonas porque cualquier golpe intenso, que de lugar a la formación de

una abolladura, podría suponer un pequeño poro en la estructura hermética, con el

consiguiente riesgo de que por él entrasen microorganismos al interior. Si se produce este

fenómeno la lata se alterará, y dependiendo del tipo de microorganismo, el peligro podría ser

especialmente importante.

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El sertido es la práctica más antigua en el campo de las conservas y la única utilizada para las

bandejas rígidas.Consiste en la realización de un sertido con los bordes superpuestos del

cuerpo y de la tapa de la bandeja. Estos últimos se repliegan al mismo tiempo, durante dos

operaciones sucesivas denominadas “apisonado” y “prensado” realizados por la acción de

moletas en una sertidora.

La hermeticidad final está asegurada tanto por el sertido como por la presencia de una junta

aplicada sobre el borde de la tapa durante su fabricación. Los modelos de sertidoras para

bandejas son comparables a los utilizados para los botes cilíndricos, pero están equipados con

unas herramientas diferentes, adaptadas a los embalajes cuya forma particular los hace

difícilmente sertibles. Por ello, la velocidad de cierre es también más reducida, situándose

generalmente por debajo de 100 bandejas por minuto, en tanto que puede ser diez o doce

veces superior para algunos botes redondos.

Actualmente estas sertidoras están equipadas con mucha frecuencia con sistemas que

permiten realizar una depresión en las bandejas en el momento de su cierre, bien mediante un

dispositivo de inyección de vapor, o mediante una bomba de vacío, con objeto de reducir la

sobrepresión en el embalaje durante la esterilización y mejorar también la durabilidad de la

conserva gracias a la eliminación de una parte del aire.

8.4.2. Termo sellado

Este procedimiento de cierre de las bandejas es más reciente, y por el momento, no se aplica

más que a las bandejas semirrígidas.La técnica del termo sellado consiste en soldar o pegar

por calentamiento los revestimientos interiores del cuerpo y de la tapa, en contacto uno con

otro. Para ello es necesario que estos revestimientos sean aptos para el sellado por el calor,

como por ejemplo, el polipropileno o el polietileno, que son las películas plásticas más

utilizadas actualmente. Además, son materias que soportan las temperaturas de esterilización

empleadas habitualmente, es decir, de 115 a 125º C.

El aparato de sellado puede disponer de varias cabezas accionadas por un gato neumático y

calentadas por resistencias eléctricas.Las parámetros de presión, temperatura y tiempo de

contacto dependen muy directamente del espesor y naturaleza de los materiales a sellar.

A continuación se indican algunos valores para el aluminio recubierto con polipropileno:

- Temperatura de termo sellado: 260-280º C;

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- Presión de soldadura: 30-40 kg/cm2;

- Duración del ciclo de soldadura: 2 segundos.

Los mismos autores mencionan igualmente algunos fabricantes que suministran máquinas

integradas denominadas “FFS” (From-Fill-Seal), es decir, que permiten el moldeado,

llenado y cierre de los recipientes en continuo, o bien máquinas de acondicionamiento más

sencillas que trabajan a partir de bandejas preformadas, listas para su empleo: HAMAC-

HOLLER, ROVEMA, BAADER.Nosotros vamos a añadir además a esta lista MONDINI y

RYCHIGER. Con mucha frecuencia estas máquinas están diseñadas para funcionar tanto

con aluminio como con plástico.

IX. CONTROL, EVALUACION Y CORRECCION DEL DOBLE CIERRE DE

ENVASES METALICOS

IX.1. INTRODUCCION

Considerando que el doble cierre de los envases es una de las operaciones más importantes en

el proceso de la conservería, debemos de realizarlo en buenas condiciones o que es lo mismo

conseguir un doble cierre hermético. El mantenimiento de un doble cierre hermético es un

requisito esencial para asegurar que los productos dentro de ellos sean saludables.

Debemos tener en cuenta, que dentro de las regulaciones que gobierna la manufactura y

procesamiento de los alimentos de baja acidez procesados térmicamente y envasados en

recipientes herméticamente sellados, hay requerimientos que tratan de los envases y los

cierres de los mismos.

La relación hace obligatorio el entrenamiento del personal supervisor responsable para las

evaluaciones de los cierres y estipula los exámenes y medidas que se harán y registrarán.

IX.2. EL DOBLE CIERRE

Para la presentación del producto es esencial la formación de un sello hermético, donde no

penetre el aire al interior del recipiente, los otros trabajos, tales como la preparación del

producto, envasado y procesamiento no tiene ningún valor, a menos que se haya efectuado el

cierre adecuadamente para garantizar un sello que excluya aire, agua y bacterias, así de este

modo, impedir la descomposición del producto por filtración.

Cada compañía que utiliza latas de doble cierre deberá poseer dentro de su personal una o más

personas que conozcan las características de un doble cierre efectuado correctamente y los

métodos para evaluar la formación del cierre mediante la medición e inspección del mismo.

23

El doble cierre mejor realizado es el que más se ajusta a las medidas recomendadas, sin

embargo existen márgenes de variación comercial normales en la fabricación de las latas y en

las operaciones del cierre de la máquina. Por este motivo, las especificaciones de operación se

dan por lo general con margen.

Al menos que los dobles cierres sean uniformemente buenos y se encuentren dentro de los

límites de tolerancia, la lata puede absorber cantidades diminutas de humedad que contengan

bacterias, originando la descomposición. También si las latas son manipuladas rudamente

pueden existir infiltraciones aún con los cierres realizados correctamente. (Fig. 3)

IX.3. DEFINICION DEL DOBLE CIERRE

El doble cierre constituye dos operaciones en las cuales el metal del cabezal (tapa) y el

cuerpo se entrelazan y se presionan conjuntamente en cinco capas para formar un sello

hermético que sostenga los extremos de la tapa sobre el cuerpo de la misma. Consiste

en tres espesores del cabezal y dos del componente del cuerpo.

En esta figura se muestra un corte transversal de un doble cierre mostrándose los cinco

espesores de metal. Salvo en el caso de los envases redondo, en la parte de la costura

lateral, se añaden dos espesores de metal provenientes del cuerpo (siete espesores). En

este sector de la costura lateral generalemnte se originan los defectos más saltantes y

notorios. (Fig. 4).

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BACTERIAAAAA

HUMEDAD

Fig. 3

Fig. 4

IX.4. CABEZAL O TAPA

En la parte superior que es colocada por el cerrador luego que se introduce el producto

a la lata. Es responsabilidad del envasador la calidad del sello hermético formado por

el doble cierre en este extremo.

La pestaña del cabezal es el borde del mismo la cual durante la primera operación se

dobla hacia adentro formando el gancho del cabezal del doble cierre.

9.4.1 COMPUESTO SELLADOR

Es un material plegable colocado en el interior de la pestaña del cabezal, el cual llena

los vacíos en el doble cierre y ayuda a producir un sellado hermético.

9.4.2. CUERPO

Es la parte principal de un recipiente generalmente, es la parte más grande y que

conforma los lados de la lata, aunque puede tener también como componente el fondo

(caso oval). Puede ser cilíndrica, cuadrada, etc.

La pestaña del cuerpo es la porción en el extremo del cuerpo de la lata que se prolonga

hacia fuera y proporciona el gancho del cuerpo cuando el cabezal es cerrado sobre la

lata. (Fig. 6) Los dobles cierre se forman normalmente en dos operaciones, la primera

operación consiste en que la pestaña del cabezal se encorva y pliega debajo de la

pestaña del cuerpo.

La segunda operación completa el doble cierre presionando lo realizado por la primera

operación.

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PESTAÑA NORMAL

Fig. 6

9.4.3. MANDRIL

Es el elemento de máquina que encaja justamente encima del cabezal. Debe tener una

gran dureza y reunir características adecuadas según el tipo de envase a cerrar.

Normalmente se requiere que sea de acero inoxidable para trabajar con líquidos de

gobierno corrosivos (salmueras y pasta de tomate).

9.4.4. ROLAS

Son elementos con variables formas exteriores según el tipo de máquina cerradora pero

son un perfil similar para el mismo tipo de envase.

La rola de 1ra. Operación tiene un canal angosto y una cierta profundidad.

La rola de 2da. Operación tienen el canal más ancho y menos profundo que sirve para

planchar lo realizado por la primera operación.

9.4.5. PLATO BASE ELEVADOR

Es el elemento donde se pone el envase y que generalmente sube para aprisionar la lata contra el mandril para evitar que esta gire y darle la presión adecuada.9.4.6. GANCHO DEL CABEZAL

Es aquella posición de la pestaña del cabezal que se doble bajo la pestaña del cuerpo cuando se forma el doble cierre (Fig. 8)9.4.7. GANCHO DEL CUERPO

Es formado por la pestaña del cuerpo, la cual se dobla hacia atrás del gancho del cabezal cuando se forma el doble cierre (Fig. 8)9.4.8. TRASLAPE

Es la distancia que cubre el gancho del cabezal sobre el gancho del cuerpo. También se define como la sobreposición entre los ganchos del cabezal y cuerpo. (Fig. 8)

9.4.9. ALTURA

Es la distancia externa del cierre medida paralelamente a los dobleces del doble cierre. (Fig. 8)

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9.4.10. ESPESOR

Es la distancia extrema, media perpendicularmente en dobleces del doble cierre.

9.4.11. PROFUNDIDAD

Nota: En los envases redondos, hay una zona bastante importante que se encuentra en

la parte de la costura lateral donde al término del doble cierre nos encontramos con

siete espesores de metal y que por esta razón puede ser origen de defectos en el doble

cierre (Fig. 9)

Los términos de altura, espesor, profundidad, traslape y ganchos se dan en las

especificaciones del doble cierre según el tipo de lámina de estaño que se utiliza. (Fig.

9)

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Fig. 8

GANCHO DEL CUERPO

TRANSLATE

GANCHO DEL CABEZAL

ESPESOR DEL CIERRE

ALTURA DEL CIERRE

PROFUNDIDAD

Fig. 9

9.4.12. FORMACION DEL DOBLE CIERRE

El efectuarse el doble cierre, el cabezal se coloca sobre la pestaña de lata y el o los rodillos de cierre

de la 1ra. Operación hace encajar la pestaña de la lata enrollándola medida que continúa la 1ra. op.

La operación del rodillo de cierre ha obligado parcialmente a la pestaña del cabezal a ingresar

dentro del gancho.

Hay que observar que el gancho del cabezal que obliga a doblarse hacia abajo la pestaña del cuerpo.

Terminada la 1ra. Operación queda la pestaña del cabezal enrollada hacia arriba contra el cuerpo de

la lata formando el gancho del cabezal. La pestaña del cuerpo forma el gancho del cuerpo que se

coloca parcialmente dentro del área de la pestaña del cabezal. Se ha vertido una capa del compuesto

sellador que llenará los vacíos y formará un sello cuando se completa el doble cierre (Fig. 10)

A fin de completar un cierre de manera satisfactoria, debe realizarse una primera

operación adecuada. Debemos tener en cuenta lo siguiente: LA SEGUNDA

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GANCHO DEL CABEZAL

GANCHO DEL CUERPO

COMPUESTO SELLADOR

PRIMERA OPERACIÓN NORMAL

Fig. 10

OPERACIÓN NO VA A PODER ENMERDAR NUNCA UN CIERRE EFECTUADO

DEFICIENTEMENTE DURANTE LA PRIMERA OPERACIÓN.

El o los rodillos de cierre de la segunda operación plancha o ajustan el cierre tal como

se formó en la primera operación. En la figura se muestra la 2da. Operación terminada

satisfactoriamente mostrando un buen traslape, que es el producto de las dos

operaciones realizadas normalmente, con vacíos muy pequeños en cada extremo de los

ganchos llenados con el compuesto.

9.4.13. CONTROL O INSPECCION DEL DOBLE CIERRE

Todas las compañías conserveras deben poseer un sistema en el cual se efectúe en

forma periódica el muestreo, la inspección y evaluación de los dobles cierres para

garantizar que estos cierres para garantizar que estos sean adecuados, sin defectos y

que se encuentren dentro de las tolerancias especificadas.

La evaluación del doble cierre exige: un examen detenido; el mantenimiento de

registros precisos; estar familiarizados con las estructuras de un doble cierre y la

terminología usada; capacidad para reconocer defectos y para juzgar la calidad del

cierre.

Existen dos tipos de inspección del doble cierre: la inspección visual o no destructiva

del cierre terminado y la inspección destructiva que requiere el corte y desarme el

doble cierre. La inspección visual no destructiva requiere de un examen detenido del

doble cierre para constatar su formación general y posibles defectos. Esto se realiza en

forma visual ya través del tacto; así mismo se mide la altura, espesor y profundidad del

cierre.

El examen destructivo corte y desarme: requiere el corte de un segmento del doble

cierre y el examen del cierre desarmado. La inspección del segmento cortado se evalúa

por el sistema óptico (ampliador de cierres), y se puede medir directamente los

ganchos y el traslape. El cierre desarmado nos indica que defectos ocurren y el grado

de ajuste del doble cierre; en esta evaluación se puede medir con el micrómetro los

ganchos y con el dato de la altura en la inspección visual se puede calcular

teóricamente el traslape.

La frecuencia mínima con que se deben hacer las inspecciones destructivas del doble

cierre, es una lata por estación o cabeza de cierre cada cuatro horas. Se recomienda

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hacer en nuestro caso la inspección luego de una interrupción, dejando pasar un tiempo

prudencial para que la máquina cerradora caliente. Las mediciones externas del cierre

se ejecutan con un micrómetro especial como el de la figura y se recomienda hacerlo,

de envases redondos, por lo menos en tres puntos: ½’’ a la derecha e izquierda de la

costura lateral y frente a la misma.

No es recomendable hacer las mediciones con el VERNIER o PIE DE REY por ser un

instrumento difícil de operar en las condiciones necesarias del cierre.

Las inspecciones visuales o no destructivas deberán valerse de la mano así como de la

vista. Algunos defectos pueden detectarse más fácilmente por el tacto que por la vista.

Se debe recorrer con la yema del dedo o dedos la parte interna y externa del cierre para

determinar si existen defectos como: resbale, corte interior, falso cierre, pendientes

inadecuados y otros.

Cuando se recepcionan los envases venidos de fábrica, se harán las inspecciones

visuales y destructivas para poseer los datos necesarios de su evaluación. Se hace de

conocimiento del Departamento correspondiente si se encontrara en el muestreo,

defectos que no se ajustan a las medidas recomendadas. El Departamento indicado

tomará las acciones que correspondan.

X. INSPECCION Y EVALUACION DE DOBLE CIERRE EN ENVASES

METALICOS

X.1. OBJETIVO

Brindar al participante un entrenamiento en la evaluación subjetiva y objetiva del

doble cierre en los envases de hojalata empleando los respectivos instrumentos de

medición.

X.2. FUNDAMENTO

El doble cierre es una estructura mecánica formada con la intención de ofrecer

protección y seguridad a los envases contra la invasión de microorganismos y así

mantener la esterilidad comercial de su contenido alimenticio.

Es por ello la importancia y necesidad de un buen conocimiento técnico de su

formación y constitución, para la aplicación de los adecuados métodos de medición y

control en su evaluación.

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La evaluación nos permitirá detectar defectos que puedan presentarse en la operación

del doble cierre y así efectuar las acciones correctivas que evitarán las considerables

pérdidas, que podrían ocasionarse.

X.3. MATERIALES Y EQUIPO

- Micrómetro de cierres.

- Calibrador de Depresión de la

tapa.

- Micrómetro Calibrador.

- Proyector de perfil de cierres.

- Vernier.

- Tenazas.

- Abridor de latas sanitario.

- Sierra para metal.

- Envases de hojalata.

- Envases de hojalata.

- Envases de aluminio.

Escala 0 a 13 mm. – 0.01

Escala 0.01 a 10 mm.

Escala 0 a 25 mm. – 0.01 mm.

1 lb. tall (301 x 408)

½ lb. tuna (307 x 113)

X.4. PROCEDIMIENTO

Examinar en forma visual y con el tacto el doble cierre externamente. Medir con el

micrómetro de cierres, el espesor, la altura, el gancho del cuerpo, el gancho de la tapa

y el traslape.

Medir la depresión de la tapa con el respectivo calibrador. Para la medición con el

proyector primeramente se deberá efectuar un corte del perfil del cierre, utilizando una

sierra para metales. El perfil obtenido será llevado hacia el proyector para su

observación.

Para la medición con el micrómetro se tomarán primeramente las medidas del espesor

y altura del doble cierre. Luego utilizando un abridor de latas y una tenaza se

desensamblará el cierre liberándose los ganchos del cuerpo y de la tapa. De este modo

con el mismo micrómetro se procederá a la medición de los ganchos.

El espesor de la tapa se medirá con el micrómetro respectivo. Con los datos obtenidos

se calculará la medida del traslape, mediante la fórmula presentada líneas abajo y se

compararán con los estándares de la tabla adjunta, para proceder a su respectiva

calificación.

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T = G o + G t + t – A

Donde:

T = Traslape

Gc = Gancho del cuerpo

Gt = Gancho de la tapa

t = Espesor de la tapa

A = Ancho del cierre

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