Este documento describe las operaciones unitarias involucradas en el procesamiento de alimentos. Explica que una operación unitaria es un procedimiento básico que implica un cambio físico o químico en un alimento. Luego enumera y describe varios tipos de operaciones unitarias comunes como filtración, cocción, separación, mezclado, intercambio de calor y más. Finalmente, discute los diferentes métodos de transmisión de calor como conducción, convección y radiación que son importantes durante la cocción de alimentos.

1. Operaciones
Unitarias

2. Integrantes Grupo 10
• Ayerim Betzabe Cal Bercian 202042568.
• Helen Elisama Santizo Ixpec 202042766
• Ingrid Nohemí García Velásquez 202042686
• Berly Estefanía Gutierrez 202044226
• Liza Paola Pineda Velásquez 202042513

3. ¿Qué es una operación
unitaria?
Es un procedimiento básico en un
proceso que implica un cambio
físico o transformación química en
un alimento.
Estas operaciones facilitan el
transporte de la materia prima
(este en estado líquido, sólido o
gaseoso) hacia los reactores, así
como su calentamiento o
enfriamiento. También favorecen la
separación efectiva de un
componente específico de una
mezcla de productos. Un proceso
puede dividirse en una serie de
pasos, denominados operaciones.

4. Función de las operaciones unitarias
en el proceso de alimentos.
Es someter la materia prima a
tratamientos físicos con el
objetivo de obtener los
productos deseados a partir
de esta. Ya que estas
operaciones facilitan el
transporte de la materia
prima ya sea en estado
líquido, sólido o gaseoso,
hacia los reactores, así como
su calentamiento o
enfriamiento. También
favorecen la separación
efectiva de un componente
específico de una mezcla de
productos.

5. Objetivos de las operaciones
Unitarias
• La adquisición de conocimientos básicos en donde es
necesario modificar la composición de soluciones y mezclas,
mediante métodos que no impliquen reacciones químicas,
basados principalmente en los fenómenos de transferencia de
masa o transferencia de calor y masa en forma simultánea.
• Asegurar la higiene de cada alimento.
• Investigar la factibilidad de tal correlación.
• Modificar condiciones de una determinada unidad de masa
para conseguir una finalidad.
• Mejorar las cualidades organolépticas
• Hacer los alimentos más digeribles

6. Tipos de operaciones Unitarias
en el proceso de alimentos.
En los diferentes procesos de la producción de alimentos se
muestra la oportunidad de separar los componentes de una
mezcla. Dentro del campo de la separación de la ingeniería
existen dos grupos, entre ellos el primero es el de las
separaciones mecánica el cual tienden a comprender la
filtración, sedimentación y tamizado, también existe la
separación física la cual se basa en el tamaño, la forma y la
densidad.
• Bombeo: una de las operaciones más comunes en la industria
de los alimentos ya que esta es el traslado de líquidos y
solidos de una etapa de procesamiento por medio de
bombeo.

7. • Mezclado: hay muchos tipos de mezclados, si bien se pueden
mezclar solidos con sólidos como también líquidos con
líquidos o gases con líquidos.
• Intercambio de calor: algunos alimentos normalmente son
calentados con la finalidad de descubrir los microorganismos y
de poder conservar el alimento, otros alimentos se calientas
para poder eliminar la humedad y desarrollar el sabor, así
como también algunos otros son calentados con el fin de
hacerlos más blandos y apetitosos.

8. • Enfriamiento: es la sustracción de calor los alimentos son
refrigerados con el fin de prolongar la capacidad de
conservarse.
• Desintegración: la desintegración se basa en una amplia
escala de operaciones que se emplean para subdividir grandes
masas de alimentos de unidades. Puede emplear corte,
molida, homogenización y trituración.

9. • Separación: consiste en la separación de un sólido, como
también de un sólido de un líquido como también de un
líquido de un sólido.
• Limpieza: la limpieza puede hacerse por medio de cepillos,
vapor de aguas, proceso del vacío, aire de alta velocidad,
teniendo siempre en cuenta el producto y la naturaleza se la
suciedad.

10. Tipos de operaciones Unitarias
en el proceso de alimentos.
El procesamiento de los alimentos es la selección y combinación de las
operaciones unitarias para formar procesos unitarios y procesos
totales más complejos:
• Manejo de materiales: incluye operaciones como la cosecha manual
y mecánica en el campo, el transporte por camión refrigerado de
productos perecederos a través de grandes distancias, el transporte
de ganado vivo por carros de ferrocarril, y el traslado neumático de
la harina desde los carros de ferrocarril hasta las bodegas de
almacenamiento de las panaderías. Es preciso realizar con esmero el
mantenimiento de condiciones sanitarias, la reducción al mínimo de
pérdidas del producto, el mantenimiento de la calidad de las
materias primas y la regulación de todos los traslados y entregas a
fin de reducir al mínimo el tiempo perdido en demoras que pueden
resultar costosas y perjudiciales a la calidad del producto.

11. • Limpieza: La limpieza puede hacerse por medio de cepillos,
aire de alta velocidad, vapor, aguas, proceso del vació,
atracción magnética, siempre teniendo en cuenta el producto
y la naturaleza de la mugre .
• Flujo de fluidos Lo constituye el transporte y manejo de
fluidos como tales, entendiéndose por fluidos a los gases y
líquidos. En algunos procesos intervienen sólidos
relativamente finos que se comportan como fluidos y se
estudian como tales.
• Transferencia de calor El flujo de calor que causa
calentamiento o enfriamiento o cambio de fase, constituye el
fundamento de esta operación.

12. • Filtración Separación de sólidos
suspendidos en líquidos, por
medios filtrantes.
• Tamizado Separación de
fracciones de sólidos por
tamaños, empleando mallas
metálicas trenzadas.
• Cristalización Formación de
cristales de sólidos en soluciones
saturadas, por evaporación o
inoculación de un cristal.

13. • Extracción por cristalización
Separación de sólidos que
cristalizan, de soluciones en la que
existen varios solutos.
• Centrifugación Separación de
sólidos finos suspendidos en
líquidos, por acción de la fuerza
centrífuga; separación de líquidos
no miscibles.
• Reducción de tamaño (molienda).
La molienda, pulverización y el
corte son ejemplos de esta
operación de reducción de sólidos
gruesos, empleando medios
mecánicos.

14. • Aumento de tamaño o
aglomeración Incremento de
volúmenes de sólidos finos por
aglomeración mecánica
(compactación).
• Manejo de materiales Es la
única operación que se tiene
en todo proceso industrial y
consiste, como su nombre lo
indica, en el transporte y
almacenamiento de sustancias
en cualquier estado.

15. • Clasificación.- Es la separación de
materiales sólidos por tamaños. En
alimentos es la separación de productos
de acuerdo a una o más características
físicas como color, tamaño, forma, peso
o biológicas como grado de madurez.
• Mezclado. Combinación de dos o más
sustancias sean sólidos, líquidos o gases.
• Sedimentación. Separación de sólidos en
líquidos de menor densidad.

16. • Fluidización. Suspensión de sólidos
insolubles, finamente divididos, en
gases o líquidos
• Lixiviación. Separación de sustancias
solubles en otras insolubles por acción
de líquidos solventes.
• Adsorción. Separación de gases en la
que uno ellos es removido por un
líquido
• Absorción. Separación de gases en el
que uno de ellos es removido por un
sólido.

17. • Extracción liquido-solido.
Separación de sólidos por acción de
un líquido solvente
• Extracción líquido-líquido.-
Separación de líquidos por un
tercero soluble con uno de ellos
• Evaporación.- Concentración de
soluciones por cambio de fase del
solvente a vapor.

18. • Secado. Disminución de humedad en
sólidos y gases, por evaporación del
agua, en el primer caso y por
adsorción del vapor de agua, en el
segundo.
• Destilación. Separación de dos o más
líquidos por evaporación,
aprovechando los diferentes puntos
de ebullición de cada uno de ellos.
• Sublimación (liofilización).
Eliminación de la humedad de
sólidos, por sublimación del agua
contenida.
• Humidificación.- Dispersión de una
fase líquida en fase gaseosa o en fase
sólida.

19. • Osmosis. Extracción de líquidos a
través de membranas
semipermeables.
• Osmodeshidratación.-
Deshidratación de frutas y
vegetales por medio de azúcares o
sales afines con los alimentos.

20. Fenómenos Físicos en la
cocción de alimentos
• Expansión: se produce un intercambio entre
el alimento y el medio de cocción. Por
ósmosis, los componentes van de la solución
más concentrada. Hay intercambio de
nutrientes entre los alimentos y los medios
de cocción, lo que produce pérdida de algún
nutriente por parte del alimento.
• Concentración: Durante la cocción se forma
una costra en el alimento que hace que los
nutrientes permanezcan dentro.
• Mixta: Combinación de ambas

21. Filtración
El proceso de filtración es aquella operación de
separación sólido fluido en la que se produce la
separación de partículas sólidas o gotas de
líquidos o gases a través de un medio filtrante -
filtro, aunque a veces se utiliza en otros procesos
de separación. En el caso de filtración sólido-
líquido, el líquido separado se denomina filtrado.
La filtración es una de las técnicas de separación
más antiguas. Es un proceso tecnológico u
operación unitaria de separación, por la cual se
hace pasar una mezcla de sólidos y fluidos, gas o
líquido, a través de un medio poroso o medio
filtrante (filtro) donde se retiene la mayor parte
del o de los componentes sólidos de la mezcla.

22. Separación por Membranas
• Ósmosis: Es un fenómeno físico relacionado
con el movimiento de un solvente a través de
una membrana semipermeable.
• Ósmosis inversa: Es una tecnología de
purificación del agua se utiliza una membrana
semipermeable para eliminar iones, moléculas
y partículas más grandes del agua potable en
forma inversa.
• Ultrafiltración (UF): Filtración por membranas,
la presión hidrostática fuerza un líquido contra
una membrana semipermeable.

23. Cocción de los alimentos
Es una aplicación de calor que permite modificar las
propiedades físico-químicas de los alimentos, para que
ellos puedan ser consumidos adecuadamente. Esto
debe someterse a temperaturas elevadas, Durante la
cocción, hay transferencia de calor de un cuerpo
caliente a otro frío que es el alimento, tiene como
objeto mejorar sus características organolépticas.
Importancia
• Evita la aparición de bacterias y hongos, este proceso
está automatizado y regulado.
• Contribuye a evitar riesgos microbiológicos y a
aumenta su valor nutricional. Una cocción adecuada
destruye posibles bacterias contaminantes, como
pueden ser la salmonella o el estafilococo.

24. Métodos de cocción
• Pocheado: Se usa para pescados y huevos. Se realiza en agua y en cacerola
• Hervido: Sirve para carne, huevos, pasta, arroz y hortalizas. Se realiza en agua y en
cacerola
• Braseado: Para carne dura, hortalizas duras y aves. Precisa usar agua más aceite y se
hace en olla tapada
• Hervido continuo: Para carne, hortalizas y aves. Se usa con aceite, más agua y se hace
en olla tapada
• Cocción a vapor: Para cocinar carne, hortalizas, aves y arroz. Se realiza en agua y en
cacerola o al baño María
• Cocción a presión: Para preparar pescados, algunos vegetales duros, carne y arroz. Se
realiza en agua más aceite y en cacerola a presión
• Fritura: Para pescados, huevos, algunos vegetales duros y carne. Se precisa aceite o
grasa. Y se realiza en sartén
• Asado-Horno: Para masas, carne, aves y pescado. Se usa aceite más vapor y se cocina
en horno
• Fritura profunda: Para hortalizas rebozadas, pescados y carne magra. Se hace con
aceite y en sartén de fritura
• Microondas: Para platos preparados y se hace en horno microondas
• Asado-Plancha: Para carne, pescado y aves. Se hace en plancha para asar

25. Formasdetransmisiónde calorenlacocciónde
losalimentosy su influenciaenlaspropiedades
organolépticas.
La cocción de alimentos consiste en la
aplicación de calor para modificar las
propiedades físico-químicas y las
características organolépticas de los
alimentos, para que puedan ser ingeridos
adecuadamente. Los alimentos deben ser
sometidos a temperaturas elevadas, de
manera que el interior del alimento supere
los 70 °C a fin de destruir o inactivar la
mayoría de los microorganismos presentes
que pueden dañar la salud del consumidor.
Durante la cocción, hay transferencia de
calor de un cuerpo caliente a otro frío que
es el alimento.

26. Tipos de transmisión calórica
• La convección es una de las tres formas de
transferencia de que transporta el calor
entre zonas con diferentes temperaturas. La
convección se produce únicamente por
medio de materiales, la evaporación del
agua o fluidos. La convección en sí es el
transporte de calor por medio del
movimiento del fluido.
• La conducción es un tipo de transporte de
calor que tiene lugar en los sólidos y que se
produce por transmisión directa de la
energía molecular.
• La convección consiste en la transferencia
de calor por grupos de moléculas que se
mueven por diferencia de densidad o por
agitación.

27. Diferencias entre conducción,
convección y radiación
• En la conducción, ocurre generalmente en los cuerpos sólidos
y se da por contacto de los objetos.
• En la convección se produce por un desplazamiento de la
materia. En este proceso hay una mezcla entre las sustancias.
• En la radiación, se efectúa sin que los objetos tomen contacto
ni se mezclen. El calor que es producido viaja en forma de
ondas llegando a los objetos.

28. Congelación
La congelación permite conservar nuestros
alimentos por largos periodos desde el
momento en que se prepara hasta el
momento en que se consume. Este se basa en
la solidificación del agua contenida en los
alimentos.
Tipos de congelación:
• Por aire: una corriente de aire frío extrae el
calor del producto hasta que se consigue la
temperatura final
• Por contacto: una superficie fría en
contacto con el producto que extrae el
calor
• Criogénico: Se utilizan fluidos criogénicos,
nitrógeno o dióxido de carbono, que
sustituyen al aire frío para conseguir el
efecto congelador.

29. Efectos de la congelación
• Aproximadamente el 80% del peso total de un animal e
incluso más de una planta corresponden al agua.
• Al congelar un alimento, el agua se transforma en hielo y se
produce un efecto de desecación
• Cambios de volumen
• En el paso de agua líquida a hielo se observa un aumento de
volumen cercano al 9 %.
• Debido a este fenómeno los alimentos más ricos en agua se
expanden más que aquellos cuyo contenido es menor.
• Recristalización

30. Efectos del frío en los alimentos
• Quemadura por frío: Cualquier entrada de aire
caliente al interior de la cámara de congelación
da lugar a un gradiente de temperatura entre
el aire frío interno y el caliente que penetra.
Cuando el aire se calienta aumenta su
capacidad de absorción de humedad.
• Desecación :El aire caliente toma la humedad
de los alimentos protegidos deficientemente.
Desecándolo
• Sublimación
• Oxidación: Aparece en la superficie del tejido
como manchas de color oscuro al ir
concentrándose y oxidándose los pigmentos de
las capas más superficiales.

31. Deshidratación
Consiste en eliminar la mayor concentración
posible de agua presente en un producto.
El deshidratado a baja temperatura conserva la
gran mayoría de los alimentos con las mismas
vitaminas y minerales, nutrientes y enzimas que su
equivalente fresco, y con sabores más
concentrados.
Tipos
• Osmodeshidratación: El proceso de
deshidratación osmótica consiste en sumergir la
fruta en una solución concentrada,
aproximadamente 75 hasta 90% de azúcar.
• Por aire: consiste en poner los alimentos en aire
caliente o temperatura ambiente.

32. • Deshidratación por sal: Sirve para
conservar carnes, esta consiste en
extraerle el agua cubriendo la carne
con grandes cantidades de sal.
• Deshidratación por calor: Se elimina
el agua que contiene algunos
alimentos mediante la evaporación
de esta. Impide el crecimiento de las
bacterias que no pueden vivir en un
medio seco.
• Liofilización: este proceso es utilizado
para la eliminación de agua mediante
desecación al vació y a muy bajas
temperaturas.

33. Liofilización
Proceso utilizado para la eliminación de agua
mediante desecación al vacío y a muy bajas
temperaturas. La liofilización es un proceso en
el que se congela el alimento y una vez
congelado se introduce en una cámara de vacío
para que se separe el agua por sublimación.
Mediante diversos ciclos de congelación-
evaporación se consigue eliminar
prácticamente la totalidad del agua libre
contenida en el producto original.
La liofilización es el proceso más suave para
secar productos y es el mejor método para
secar compuestos orgánicos o inorgánicos sin
alterar su composición cualitativa o
cuantitativa.

34. Características
• se realiza a vacío y a baja temperatura y así, es posible evitar
la desnaturalización de las proteínas.
• Lascélulas, tejidos, bacterias y vacunas se convierten en produ
ctos secos, evitando el paso por su fase líquida
• Los cambios enzimáticos, biológicos, y químicos también se
secan.

35. Evaporación
• Es el proceso físico por el cual una sustancia en estado líquido
pasa al estado gaseoso, al haber tomado energía suficiente
para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición,
éste es un proceso paulatino, y no es necesario que toda la
masa alcance el punto de ebullición.

36. Destilación como una
operación alimentaria.
El proceso de destilación es una operación
básica de transferencia de masa en la que
una mezcla es calentada hasta que la
temperatura alcanza un punto tal que el
líquido más volátil comienza a
desprenderse.
La destilación puede efectuarse de acuerdo
a dos métodos:
• El primer método se basa en la
producción de vapor mediante la
ebullición de la mezcla líquida que se
desea separar y condensación de los
vapores sin permitir que el líquido
retorne al calderín. Es decir, no hay
reflujo.

37. • El segundo método se basa en el retorno de una parte del
condensado a la columna, en unas condiciones tales que el
líquido que retorna se pone en íntimo contacto con los
vapores que ascienden hacia el condensador. Cualquiera de
los dos métodos puede realizarse de forma continua o por
cargas.
• Existen dos factores que infieren en el proceso de destilación,
la temperatura y la presión de vapor.

38. Conclusión
Las operaciones unitarias son parte de los procesos alimenticios
por lo cual es necesario conocer los tipos de operaciones y los
tipos de procesos que se manejan en dichas operaciones,
conocer las funciones de los procesos y diferencia entre ellos.
Existen tipos diferentes de aplicaciones de conservación y
transformación de los alimentos para que se adapten a las
necesidades de cada alimento, solo es necesario conocer cual se
debe aplicar para no perder las propiedades organolépticas.