operaciones unitarias de conservación

1. OPERACIONES UNITARIAS
Y METODOS DE
CONSERVACION

2. GRUPOS DE OPERACIONES
UNITARIAS
 OPERACIONES DE REDUCCION DE
TAMAÑO
 OPERACIONES DE MEZCLADO
 OPERACIONES DE SEPARACION

3. OPERACIONES DE REDUCCION
DE TAMAÑO
 Pretenden obtener partículas sólidas de
tamaño pequeño a partir de las materias
primas por medio de fuerzas mecánicas.
Entre ellas tenemos:
1. Facilitar la extracción de algún
componente que esta contenido dentro
de la estructura de la materia prima.
Ejemplo: el azúcar de la caña o remolacha,
la harina de los granos de trigo.

4. 2.- Aumentar la superficie expuesta de la
materia prima ante factores externos
como el calor, aire o solvente, para ayudar
a aumentar en la velocidad de ocurrencia
de algunos procesos como el secado de
sólidos húmedos. Ejemplo:
--el horneado
-- el escaldado

5. 3.- Permitir un mezclado mas homogéneo
de partículas diferentes como ocurre en la
formulaciones de sopas deshidratadas, en
la fabricación de dulces.
4.- Contar con un producto final, con el que
sus constituyentes en estado de
subdivisión. Ejemplo: las especies.

6. Fuerzas que se utilizan para la
reducción de tamaño.
1. Fuerza de compresión
2. Fuerza de impacto
3. Fuerza de rasgamiento
Estas fuerzas se usan solas o combinadas
para lograr la reducción de tamaño de
las partículas.

7. Aparatos que mas se usan para la
reducción de tamaño.
 Los molinos.
- de martillo
- de rodillo
- de disco
- de bolas de hierro o piedra
- de barras
Muchas veces estos molinos se combinan con los
tamices o separadores de material.

8.  Cuchillos
A diferencia de los molinos, estos aparatos
solo se pueden aplicar sobre productos
muy fibrosos o con cantidades apreciables
de liquido, como ocurre con las frutas y
hortalizas. Entre las operaciones que
efectúan este tipo de reducciones están:
- el rebanado
- el troceado

9. Operaciones de desmenuzamiento
 Desmenuzamiento total de materiales muy
húmedos y entre ellas , la operación típica
del despulpado.

10. OPERACIONES DE MEZCLADO.
 Mezclado: proceso mediante el cual se efectúa
una combinación uniforme de dos o mas
componentes.
 El grado de uniformidad que se obtiene varia
ampliamente. Con líquidos miscibles o sólidos
solubles es posible obtener una rápida y buena
mezcla.
 Con líquidos inmiscibles, sustancias pastosas o
polvos secos el grado de uniformidad es menor.

11. Los productos añadidos a una mezcla
pueden ser líquidos poco viscosos,
pastas muy viscosas o polvos secos. Por
ello, los aparatos de mezcla se clasifican
de acuerdo con la consistencia de las
sustancias que pueden procesar con
éxito.
Existen aparatos para mezclar:
-productos sólidos
- productos sólidos con líquidos
- productos líquidos.

12. Inclusive, existe una operación que se
encarga de mezclar sustancias que
normalmente no se pueden unir, como es
el caso del agua y el aceite. Esta
operación se llama: emulsificación
Un ejemplo de una emulsión de aceite en
agua es el de la mayonesa, mientras que
uno de agua en aceite es el de la
mantequilla. La homogenización de la
grasa de la leche es una operación de
emulsificación.

13. OPERACIONES DE SEPARACION
1.- TAMIZADO.
Una mezcla de partículas sólidas se separa en
dos o mas fracciones pasándolas por un tamiz.
Cada fracción es mas uniforme en tamaño que
la mezcla original.
Los tamices de pequeña capacidad se les llama
cribas
Los tamices también se utilizan en las operaciones
de filtración, separación y clasificación de
materias primas.

14. 2.- Filtración o filtrado.
Se puede definir como la operación basica
en la que el componente solido insoluble
de una suspensión solido-liquido se
separa del componente liquido a través de
una membrana porosa que retiene las
partículas sólidas.
La suspensión de sólidos en líquidos se
conoce como papilla de alimentación.-
Los sólidos separados se conocen como
torta

15. LAS APLICACIONES DE LA FILTRACION
EN LA AGROINDUSTRIA.
Se dividen en :
a) Todas aquellas operaciones en las que
la papilla que contiene apreciables
cantidades de sólidos se separan de los
líquidos
b) Llamada clarificación en la cual se
separan pequeñas cantidades de sólidos
insolubles a un liquido valioso para
producir un liquido claro.

16. c) Llamada microfiltracion en la cual se lleva
a cabo la separación de partículas muy
finas, iguales o menores a una micra, en
general tiene por objeto separar
microorganismos de los alimentos líquidos
que los contienen.
3.- PRENSADO O ESTRUJAMIENTO.
Muchas materias primas como frutas,
hortalizas y semillas poseen en su célula
sustancias valiosas tales como jugos o
aceites.

17. Para poder extraer estas sustancias, es
necesario romper las células antes de
separar los líquidos que contienen,
mediante operaciones como el
despulpado y luego se aplica el prensado.
PRENSADO. Se ejerce mediante fuerzas de
compresión de algún tipo y normalmente
con la adición de un separador filtrante
como una malla o tela.

18. Existen varios tipos de prensas:
- Prensa de rodillo
- Prensa de tornillo
- Prensa hidráulica
4.- CENTRIFUGACION
Consiste en la separación de las sustancias
por medio de la aplicación de una fuerza
centrifuga.

19. La centrifugación se puede dividir en:
- separación de líquidos inmiscibles
- clarificación centrifuga
- separación de lodos
- filtración centrifuga
Separación de líquidos inmiscibles.
Al colocar en un recipiente cilíndrico que gira
alrededor de su eje central dos líquidos
inmiscibles, por ejemplo A y B con densidades
diferentes, el liquido mas denso (A) tendera a
moverse hacia la pared del recipiente y formar
un anillo cerca de su superficie interior, el liquido
menos denso (B) será desplazado hacia el
centro de rotación y formara el anillo interior.

20. Clarificación centrifuga
Es la separación por medios centrífugos de
pequeñas cantidades de sólidos insolubles
contenidos en un liquido.
Separación de lodos
Es la separación po r medios centrífugos de los
sólidos contenidos en un liquido, cuando la
cantidad de sólidos presentes exceden aquellas
que se pueden manejar con un clarificación
como es el caso de la grasa de la leche o en el
caso de la separación de lodos del aceite de
palma africana.

21. Filtración Centrifuga
Consiste en la separación de los sólidos de
un liquido por filtración cuando el flujo del
filtrado es producido por medios
centrífugos. La papilla entra en una
cámara giratoria con una pared perforada
descubierta por un medio de filtración. Los
sólidos son proyectados hacia la pared de
la cámara y forman una torta de filtración
a través de la cual pasa el filtrado bajo la
influencia de las fuerzas centrifugas hacia
el exterior de la cámara.

22. METODOS DE CONSERVACION
 Todos los métodos de conservación se
basan en los factores que afectan el
crecimiento de los microorganismos.
 También sirven para controlar cambios
bioquímicos causados por otros agentes,
como las enzimas.
 Su apoyo tecnológico esta en el control de
la temperatura, humedad, acidez o la
presencia de oxigeno del aire.

23. Entre los métodos de conservación mas
utilizados son los tratamientos térmicos
TRATAMIENTOS TERMICOS.
El flujo de calor entre dos sustancias con
diferentes temperaturas puede ocurrir de
tres formas definidas:
-Por conducción: cuando ambas
sustancias están en contacto directo.
- Por conveccion: por medio de
corrientes fluidas como el aire o el agua.

24. -Por radiación: mediante las ondas de
energía que emite una fuente de calor.
En la mayoría de la materias primas
agropecuarias, la trasmisión de calor
ocurre por una combinación simultanea de
estos tres medios de transmisión.
La situación es compleja porque los
tratamientos térmicos suelen cambiar la
naturaleza química de las materias
primas, produciendo a la vez cambios
físicos.

25. LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO
TERMICO INCLUYEN:
A) EL BLANQUEO O ESCALDADO
B) LA PASTEURIZACION
C) LA ESTERILIZACION
D) EL FRIO EN REFRIGERACION
E) LA CONGELACION

26. BLANQUEO O ESCALDADO
Es un proceso térmico muy utilizado en el procesamiento
de frutas y hortalizas destinadas al enlatado,
congelación, deshidratación o extracción de pulpas o
jugos.
El propósito es inactivar a las enzimas presentes en los
productos o destruir los estratos de estas. Se ha de
recordar que las enzimas son proteínas capaces de
catalizar o acelerar las reacciones bioquímicas.
Muchas de estas reacciones son indeseables para la
calidad de los productos, como es el caso del
oscurecimientote las pulpas de frutas o la degradación
de los ácidos grasos.

27. Durante el blanqueo o escaldado ocurre un cierto
grado de destrucción de microorganismos, otros
cambios que ocasiona este proceso son:
- la liberación de gases atrapados entre las
células de los productos
- el ablandamiento y contracción de las
pulpas
- la fijación del color de los pigmentos como
la clorofila
- la perdida de vitaminas y compuestos
aromáticos

28. EL BLANQUEO O ESCALDADO.
Contempla el tratamiento a una temperatura
prefijada durante un tiempo
predeterminado, usualmente de 3 a 5
minutos.
Se puede efectuar por inmersión en agua
caliente a temperaturas de 75 a 95 grados
centígrados, lo cual causa perdidas de
nutrientes solubles en el agua como ser
las vitaminas del complejo B, o por
tratamiento con vapor a presión
atmosférica.

29. PASTEURIZACION
Su propósito: destruir microorganismos
patógenos (causantes de enfermedades o
intoxicaciones) produciendo a la vez la
inactivacion de enzimas, esporas de hongos y
otros microorganismos no patógenos.
La temperatura empleada es baja por lo que los
productos preservados mediante este
tratamiento presentan un bajo deterioro térmico,
aunque pueden quedar inactivas algunas
enzimas.

30. Existen dos tipos de pasteurización:
a) la continua
b) la discontinua
PASTEURIZACION CONTINUA.
Es la mas utilizada industrialmente y
contempla el paso del producto a través
de intercambiadores de calor de placas, lo
cual supone 4 etapas:
 Precalefaccion, en la que el producto que
entra toma calor de aquel que ya paso por
el proceso.

31.  Calefacción: durante la cual el producto
recibe la temperatura máxima
contemplada para el proceso.
 Retención: que es el mantenimiento del
producto a la temperatura máxima durante
un tiempo determinado.
 Enfriamiento o choque térmico: que es el
descenso rápido de la temperatura del
producto para producir la desintegración
de células de microorganismos que hayan
resistido el tratamiento calórico.

32. Existen dos métodos de pasterización continua.
1. El proceso HTST (High temperature short
time) que expone al producto a 71.1 grados
centígrados durante 15 segundos.
2. El LTLT ( Low temperature large time) que
supone temperaturas de 62 g.c. durante 30
minutos.
También se pueden pasteurizar los productos en
sus envases, haciéndolos pasar por un
calentador-enfriador a presión atmosférica, por
inmersión o aspersión con agua caliente
seguido de enfriamiento rápido o por medio de
microondas.

33. PASTEURIZACION DISCONTINUA.
Se realiza en recipientes de acero
inoxidable con agitación y se utilizan
temperaturas y tiempos similares a los de
la pasteurización continua de tipo LTLT.
Se aplica a niveles pequeños en empresas
lecheras o de jugos.
ESTERILIZACION COMERCIAL
Implica la eliminación total de
microorganismos y sus esporas.

34. En la practica industrial, la esterilización rara
vez se logra, ya que en realidad no es
necesaria, excepto en algunos casos muy
específicos.
La esterilización puede llevarse a cabo
cuando el producto esta en su envase, o
bien antes de envasarlo, necesitándose
en esta ocasión un llenado aséptico.
Ambos tipos de esterilización suponen
temperaturas superiores a los 100 g.c.
que solo se pueden obtener con presiones
superiores a la atmosférica.

35. La esterilización con el producto en los envases se
realiza en autoclaves las cuales pueden
soportar presiones hasta de 20 libras por
pulgada cuadrada y la temperatura oscila entre
115 a 125 g.c. Los tiempos de esterilización
varían según el producto y oscilan entre 15 a 60
minutos.
Para la esterilización del producto antes de
envasar se utilizan intercambiadores de calor de
alta velocidad, similares a los usados en la
pasteurización, que llevan el producto
rápidamente a 140 g.c. o mas y lo mantienen a
esa temperatura durante 3 a 5 segundos.

36. El envase del producto se hace bajo luz
ultravioleta en forma aséptica. Este es el
caso del tratamiento UHT ( Ultra high
temperature) que esta siendo empleada
en la agroindustria lechera.
USO DEL FRIO.
Los microorganismos tienen una
temperatura optima de crecimiento y las
temperaturas altas como las bajas les son
desfavorables.

37. Además, las temperaturas cercanas al
punto de congelación del agua,
disminuyen drásticamente la velocidad de
reacciones y maduración de los vegetales
o la acidificación de las carnes.
Existen tres métodos de conservación por
frió de acuerdo con las temperaturas
empleadas, cada uno ha sido diseñado
para llenar un propósito en particular,
dependiendo del tipo de producto y del
tiempo de almacenamiento.

38. METODOS DE CONSERVACION
POR FRIO
 Enfriamiento restaurativo
 Refrigeración
 Congelación
Enfriamiento Restaurativo.
Utiliza temperaturas que rara vez bajan de 15 g.c. y se
usan en centros de acopio o en mercados terminales
para el almacenamiento a corto plazo de frutas y
hortalizas, que son incapaces de soportan bajas
temperaturas, frecuentemente de origen tropical por
ejemplo bananos, plátanos piñas, mangos o aguacates
etc.

39. Refrigeración.
Las temperaturas utilizadas son entre 12 y
-5 g.c., esta diseñado para mantener las
frutas y hortalizas mas robustas, en
especial las de clima templado, por
ejemplo: manzanas, peras, papas, etc.
Estas se logran conservar hasta 6 meses.
También se utiliza para la conservación de
leche, carnes o pescado.

40. Congelación.
Utiliza temperaturas menores a -10 g.c., se utiliza
para el almacenamiento a largo plazo de
carnes, pescado, y aves.
Es importante controlar la humedad atmosférica
de la cámara de almacenamiento restaurativo o
refrigerado ya que una atmósfera demasiado
seca, debido a la remoción continua del aire de
los equipos de refrigeración , puede provocar
perdida de agua, marchites, arrugamiento y
ablandamiento de los productos, mientras que
una humedad atmosférica demasiado húmeda
puede favorecer el crecimiento de algunos
microorganismos psicrofilos.

41. TRATAMIENTOS POR
ELIMINACION DE HUMEDAD.
Existen varios procesos para remover la
humedad y así reducir el peligro de
proliferación microbiana. Estos procesos
son:
 Secado
 Evaporación
 Uso de agentes osmóticos
 Ahumado

42. SECADO
Este proceso hace uso de una fuente de
calor, por ejemplo el sol en el caso del
secado natural.
El aire calentado por medio de combustibles
o electricidad, como en el caso de los
secadores de bandeja.

43. De túnel o de rocío alguna superficie
caliente, como es el caso de los
secadores de tambor.
El secado contribuye a la disminución de
peso y volumen con el propósito de
facilitar el transporte, almacenamiento o el
empaque, además de aumentar la vida útil
de la materia prima.

44. EVAPORACION
En este proceso se elimina el agua por la
aplicación de calor, pero lo hace en un
tiempo mas corto y a veces , a presiones
inferiores a la atmosféricas, con el objeto
de bajar el punto de ebullición del agua y
así evitar daños a los productos por
causas del calor.

45. ADICION DE AGENTES
OSMOTICOS
La adición de agentes osmóticos favorece la
extracción del agua contenida en las
células por diferencias de presión
osmótica, al agregar compuestos tales
como la sal, o el azúcar.
Por este método se pueden conservar
productos como las jaleas y mermeladas,
las confituras, productos en almíbar o
salmuera y los productos salados.

46. La fabricación de jaleas y conservas en
almíbar es una de las agroindustrias mas
importantes que utiliza la conservacion por
concentración sólidos solubles.
Una jalea típica consiste en un 45% de
frutas o sus jugos y un 55% de azúcar de
caña que mezclados hacen mas del 65%
de sólidos solubles, punto en el cual se
forma el gel pectina- acido agua que da a
la jalea sus consistencia característica.

47. Normalmente la mayoría de las frutas tienen
pectina natural suficiente para producir
una jalea, pero si no se obtiene la
consistencia deseada, se puede añadir a
la mezcla hasta 1% de pectina industrial.
Otros productos que empleen el mismo
principio de conservacion son las
confituras, la leche condensada y el
salado de carnes y pescado.

48. AHUMADO.
El ahumado es una forma de conservacion
que emplea varios métodos para la
inhibición del crecimiento microbiano.
La principal, es quizás la deshidratación
local que ocurre por causa de la
temperatura de ahumado, la cual esta casi
siempre alrededor de los 60 g.c.

49. CONSERVACION POR CAMBIOS
EN LA ACIDEZ
LA acidez de un producto puede variarse por
medios naturales o artificiales.
Un medio natural es la fermentación microbiana
como medio principal para bajar el pH de un
producto.
La fermentación microbiana puede ser de varios
tipos:
a) La fermentación acética
b) La fermentación láctica
c) La fermentación etílica

50. FERMENTACION ACETICA:
Es causada por bacterias acéticas y es
utilizada para producir encurtido y
vinagres de amplio uso en la
agroindustria.
FERMENTACION LACTICA:
Es la responsable de la degradación de la
lactosa e interviene en la fabricación de
quesos, yogurt y leches fermentadas.

51. FERMENTACION ETILICA
Es causada por levaduras, es empleada en la
fabricación de vinos, cerveza y licores, así como
de alcohol etílico.
La fermentación artificial se logra por la adición de
ácidos orgánicos obtenidos artificialmente, como
el acido acético de los encurtidos, debidamente
diluido y condimentado, o por la enzimas
preparadas industrialmente, como en el caso de
la renina o cuajo para la producción de quesos.

52. TRATAMIENTOS POR
ELIMINACION DEL AIRE
El aire se elimina normalmente de los empaques
en los que se contiene un producto
determinado.
Esta eliminación de aire se puede lograr, en el
caso de los empaques flexibles con las bolsas
de plástico o aluminio, por medio de maquinas
selladoras que inmediatamente antes de cerrar
la bolsa extraen el aire de su interior, en la
operación conocida como sellado al vació.

53. Otra forma de eliminación del aire en
recipientes rígidos como latas metálicas
o botellas, es desplazándolo con vapor
y sellando el recipiente en caliente, para
que al enfriar este, el vapor condense y
se forme un vació.

54. TRATAMIENTO POR ADICION DE
SUSTANCIAS QUIMICAS
El uso de agentes antimicrobianos para
favorecer para favorecer la conservacion
de los productos ha sido muy empleado
hasta la fecha, pero cada día encuentra
menos uso, debido a los continuos
informes de problemas de salud causados
por muchas de estas sustancias.

55. Muchos países han prohibido el uso de aditivos
preservantes en los productos fabricados en su
territorio o importados de otros países. Este es
un aspecto que se debe considerar cuando se
desea exportar.
Los aditivos preservantes mas usados son:
 El acido ascórbico
 El BHA Y EL BHT como antioxidantes y
conservadores de las grasas
 El benzoato de sodio como preservante
bacteriano
 El sorbato de potasio como fungistático.

56.  GRACIAS POR SU ATENCION