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Determinación del punto mas frio

Determinación del punto mas frio

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Determinación del punto mas frio

  1. 1. FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL NUEVO CHIMBOTE - PERÚ "AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN" “DETERMINACIÓN DEL PUNTO MAS FRIO” CURSO: INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS CICLO: VII DOCENTE: Ing. G. Rodriguez Paucar. INTEGRANTES:  CORTEZ CRUZ Cristhian.  MUÑOZ ROJAS, Andrea Gisela.  VEGA VIERA, Jhonas Abner
  2. 2. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS I. INTRODUCCIÓN: La utilización de altas temperaturas es uno de los métodos más utilizados para la preservación de alimentos envasados. Alimentos envasados en embalajes herméticamente cerrados, son sometidos a un tratamiento térmico destinado la reducción de la carga microbiana, lo que permite un aumento del tiempo de vida de los alimentos procesados y envasados. Este proceso tuvo inicio en 1874 cuando A.V.Shriver, desarrolló un sistema donde utilizaba vapor bajo presión para alcanzar el procesamiento de alimentos a la temperaturas altas. Los alimentos de baja acidez cuando son envasados herméticamente, deben ser procesados térmicamente a fin de obtenerse la esterilización comercial, es decir, destrucción de las formas vegetativas y esporas de microorganismos patógenos y de otros microorganismos factibles. Alimentos de baja acidez son aquellos cuyo pH es superior a 4.5 y la actividad de agua superior a 0.85. Son productos alimenticios que se acondicionan en embalajes herméticos y pueden propiciar el desarrollo de bacterias patógenas como el Clostridium botilinum, que en estas condiciones sintetiza una toxina letal al ser humano al ser ingerida. La esterilización por la aplicación de calor, es el proceso más utilizado. El alimento envasado en latas, vidrios o bolsas autoclaveables son sometidos a temperaturas superiores la 100ºC por la aplicación de vapor presurizado o, mezclas de vapor y agua, siendo también el vapor presurizado. Enseguida al calentamiento se tiene el enfriamiento en general hecho con agua fría. Los equipamientos utilizados son denominados Autoclaves, o Retortas. Estos equipos son proyectados y construidos dentro de normas, y poseen controles para garantizar un adecuado funcionamiento. II. OBJETIVOS Determinar el punto frio en muestras alimenticias, las que pueden estar en salmuera o solución de azúcar. Determinar los tipos e transferencia de calor que se presentan en el producto y con los principios teóricos inferir el mecanismo de transferencia que se tiene en el producto
  3. 3. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS III. FUNDAMENTO TEÓRICO Los datos que se obtienen en las determinaciones sobre la destrucción de los microorganismos por el calor, no pueden ser aplicados directamente en la esterilización de los productos envasados, pues todo el contenido del envase no puede ser calentado al mismo tiempo, mucho menos en forma instantánea. El calor que va tomando el contenido del recipiente fluye de las paredes hacia el interior del mismo. El estudio de las velocidades con que se eleva la temperatura en distintas partes del producto envasado se conoce con el nombre de “Estudio de penetración de calor”. El mecanismo de transferencia de calor en los alimentos enlatados durante el proceso térmico, puede ser dividido en: conducción, convección o una combinación de ambas, prevaleciendo uno u otro según las características propias de cada producto. El calor se transfiere por convección desde el medio de calentamiento a la lata y de esta a su contenido. El producto dentro del envase elevara su temperatura por el desarrollo de la corriente de convección y conducción. En algunos casos, el alimento se calienta primero por un método y después por otro. Es importante destacar, que en los alimentos enlatados no hay una transferencia de calor puramente por conducción o puramente convección, sino que hay una mezcla de ellos donde uno es el predominante. Esto se debe a las características propias de los alimentos, ya que no se puede encontrar en las conservas alimenticias un sólido tan perfecto, donde se produzca la conducción pura, ni un líquido tan poco denso y con muy baja viscosidad donde se manifiesten las corrientes de convección pura. Según el mecanismo de transferencia predominante, los alimentos que han sido sometidos a estudios de penetración de calor se clasifican en los siguientes grupos:  Alimentos calentados por convección rápida.  Alimentos calentados por convicción lenta.  Alimentos calentados por convección.  Alimentos calentados por una combinación de convección – conducción (mixto). a. TRANSFERENCIA DE CALOR (ESTUDIO FÍSICO DENTRO DEL RECIPIENTE) Existen dos métodos que son los os extremos en donde se plantea que un extremo dice que el producto es 100% líquido y el otro extremo dice que el producto es 100% solido. Además están los mecanismos habituales de transferencia de calor, en el cual si es sólido sin movimiento el mecanismo de transferencia se va a efectuar por conducción y si solo liquido (no muy común) el mecanismo de
  4. 4. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS transferencia más efectivo para el calentamiento será por convección (leche, agua mineral). Calentamiento Quieto: (tranquilo o con poco movimiento) En general todos los mecanismos de transferencia no son excluyentes. Todos aquellos productos de consistencia pesada (muy alta viscosidad) presentan una curva de calentamiento, una línea recta y se considera que el calentamiento es solo por conducción. Prácticamente no hay movimiento de producto durante el proceso de calentamiento o enfriamiento. Producto de consistencia liviana: Presenta una curva de calentamiento como una línea recta, son calentados solo por convección y son las que se presentan durante el calentamiento del producto. El producto estará en movimiento en las dos etapas. Se supone que hay corrientes conectivas en el producto que igualan las temperaturas en este. En el eje del recipiente y debido a la aceleración de gravedad un poco más abajo del centro geométrico se ubica el punto frio donde es el punto en que se demora en calentarse, pero se considera también el centro geométrico como el punto frio.  Calentamiento agitado: Agita los recipientes líquidos en su interior, se acelera el proceso de calentamiento, no se modifica el interior del recipiente, solo se acelera el proceso de calentamiento por agitación mecánica externa. Las curvas de calentamiento se asemejan mucho a las de convección, la curva de calentamiento va a ser una línea, de la misma manera la de enfriamiento.
  5. 5. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS GRAFICO 1: Siempre la pendiente para convección es más pronunciada que para conducción. La transferencia de calor por conducción es más lenta porque las moléculas están sin movimiento. La transferencia de calor por convección es más rápido pues existe movimiento molecular. Eso es cuando se tiene un producto que se calienta solo por convección o un producto que se calienta solo por conducción. GRAFICO 2: Hay varios casos en donde no es solo por conducción, sino que muchas veces ocurre que hay conducción y luego convección. Estos son poco comunes. GRAFICO 3: Es el más común, primero hay convección y luego conducción y eso se determina pues hay un cambio de pendiente en la curva de calentamiento, y se plantea que generalmente en este caso, el enfriamiento es principalmente por convección, y en el otro caso es por conducción. El calentamiento agitado, se planea muchas veces como una definición de convección mecánica, donde no es que se agite el contenido de cada recipiente, sino lo que se agita son los recipientes completos. Entonces la idea es tratar que estos recipientes al agitarse sean más homogéneo el calentamiento. En general las curvas de calentamiento y enfriado se asemejan cuando hay agitación mecánica de estos recipientes, se asemejan más a un proceso por convección por eso se le llama Convección mecánica. Se hace más pronunciada la pendiente donde se describe la velocidad de transferencia de calor. Son muy parecidas a aquellas donde hay transferencia de calor por convección. Existen dos tipos de agitación de los recipientes:  Axial donde el recipiente se hace girar uniformemente.  Extremo sobre extremo: el recipiente que generalmente es cilíndrico se hace girar sobre su eje axial. Se llama extremo sobre extremo, porque lo que hace está en el tope pasa a ser el fondo y lo que está en el fondo pasa a ser el tope, o sea se produce un giro de 180ª y esto acelera el calentamiento. Lo importante de esto es que cuando uno sella estos recipientes (generalmente las latas) se deja un espacio de cabeza (espacio pequeño con un poco de aire) y al hacer girar esto, ese espacio de cabeza se va desplazando, y eso es lo que produce que se mezcle el líquido que hay en
  6. 6. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS el interior del recipiente y esto produce que se acelere el proceso de convección si es que hay solo conducción. Se trabaja más que nada con esta burbuja que queda en el interior del recipiente, siempre se trata de eliminar al máximo esta burbuja pero se trabaja con ella y se aprovecha para producir el mezclamiento de líquido o desplazamiento del líquido que es lo que produce que el calentamiento sea más rápido. Existen otros productos que cuando hay calentamiento quieto se calientan solo por conducción , estos productos generalmente son muy espesos pero que se pueden hacer circular estos fluidos por muy espesos que sean a través de intercambiadores de calor y provocar la esterilización fuera del envase, para su posterior envasado de forma aséptica. Las curvas de calentamiento y enfriamiento se obtienen por medir la temperatura en el punto más lento de calentamiento o en el punto más lento de enfriamiento, y esto se le llama también Punto Frio del recipiente. ¿Dónde se ubica el punto más frio? Cuando es un proceso por conducción generalmente está ubicado más o menos en el mismo lugar del centro geométrico del envase. En la transferencia de calor por convección este punto frio se desplaza levemente más debajo de este centro geométrico (del eje central del recipiente, cilindros). Esta temperatura en el punto frio se determina a través del Data Tracer o termocuplas o termopares, los cuales son sensores que permiten determinar la temperatura al interior de un recipiente cerrado. b. PENETRACIÓN DEL CALOR EN LOS RECIPIENTES DE ALIMENTOS Y EN SU CONTENIDO Al margen de la acidez de los alimentos y los organismos de descomposición relacionada con estos alimentos es necesario considerar la penetración de calor en los recipientes que van a ser procesados. Calor. El calor es una forma de energía en tránsito que se manifiesta a través de la frontera de un sistema, es medida en términos de calorías o de unidades térmicas británicas o cualquier otra unidad de energía. No puede ser definido en términos de las dimensiones fundamentales de distancia, masa y tiempo. La temperatura es medida en términos de sí misma y las nociones de caliente y frio son relativas.
  7. 7. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Propagación de calor. Hay tres maneras de propagar la energía calorífica: Convección, conducción y radiación. El calentamiento por convección significa transferencia a través de un fluido ya sea este un líquido o un gas, este más que un mecanismo es un fenómeno en el cual existe una transferencia de calor por conducción y luego este calor transferido al fluido provoca movimientos por cambios de densidad en este (convección natural o libre) y si se agrega agitación mecánica para producir el movimiento del fluido (convección forzada). El calentamiento por conducción significa que el calor es transferido por actividad molecular a través de una sustancia o a otra (sólido). El calentamiento por radiación es una transferencia de energía calorífica en la misma manera que es transferida la luz (fotones) y con la misma velocidad. La transferencia de calor por convección debe ser acompañada por algún calentamiento por conducción. El calentamiento por conducción es muy lento, comparado con los casos usuales de calentamiento por convección. Características de penetración de calor de alimentos enlatados. Cuando una lata de alimento es sellada a 80 – 90ª y colocada en un recipiente de vapor a presión, el cual es llevado a 15 lb/plg2 con vapor, la cámara de vapor es el receptor de la energía calorífica mas baja. El mecanismo de transferencia de calor en el alimento enlatado durante tal proceso térmico puede ser definido en varias clases definidas Es posible en cierto grado, colocar el alimento dentro de las clases de transferencia de calor conociendo sus características físicas. El calor es transferido por convección del vapor a la lata y de la lata a su contenido. El contenido de la lata se calentara por el desarrollo de corrientes de convección o por conducción. En algunos casos el alimento se calienta primero por un método y luego por otro. Alimentos calentados por convección rápida. La mayoría de los jugos de frutas y hortalizas. El estado pulposo o gelatinoso hace lento el calentamiento. Caldos y sopas. Pequeñas cantidades de almidon añadidas o lixiviadas de los ingredientes solidos retardan el calentamiento. Productos de carne y pescado empacados en salmuera si los pedazos pequeños no son empacados sólidamente dentro de los recipientes. Hortalizas empacadas en salmuera o agua con las hortalizas frondosas (espinacas, verduras). Alimentos calentados por convección lenta. Pequeñas piezas e productos de frutas, hortalizas, carne, pescado empacados en líquido libre.
  8. 8. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Productos con pedazos pequeñas que tienden a acolcharse, pero no lo hacen y son empacados en líquido no viscoso. Alimentos con curva de calentamiento interrumpida. Ciertos alimentos enlatados exhiben un cambio en las características de calentamiento representando un cambio definido de calentamiento por convección a conducción durante el proceso. Alimentos que contienen almidón o alimentos de los cuales el almidón es fácilmente lixiviado de los sólidos durante el proceso. Ejemplos de estos son las sopas, productos de tallarín y hortalizas mezcladas. Camotes empacados en jarabe. Crema de maíz dulce. Alimentos calentados por conducción Alimentos empacados sólidamente con alto contenido de agua, pero poco o ningún liquido libre, calentado por conducción. c. ¿CÓMO SE MIDE LA PENETRACIÓN DE CALOR DENTRO DE LOS ALIMENTOS ENLATADOS? Aunque pueden usarse termómetros para seguir ciertas características en el calentamiento de los alimentos, el método más satisfactorio involucra el uso de Sensores, siendo los más modernos y exactos los Data Tracers, estos sensores son inalámbricos, tienen un chip el cual se programa en una computadora y luego se ubica dentro de la lata, posteriormente se realiza el tratamiento térmico mientras que el sensor va captando temperatura en tiempo programado (puede ser en segundos) y después del tratamiento se recuperan los sensores y mediante un interface se descarga toda la información en la computadora y mediante el software se puede calcular la F0 y se puede graficar la curva de penetración. IV. MATERIALES Y METODOLOGÍA Materiales:  Choclo.  Envases de hojalata y envases de vidrio.  Salmuera 3% y solución de azúcar al 20%  Autoclave  Sistema Data Tracers con sensores de temperatura, presión, interface y computadora.  Selladora semiautomática.  Refractómetro.  Balanza analítica.  Dispositivos de ubicación de sensores dentro de los envases.
  9. 9. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS sal Sistemas software de los sensores sensores Envase de vidrio autoclave Cocina eléctrica y vaso precipitado Choclo Fiola de 500
  10. 10. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS V. PROCEDIMIENTO: a. Ubicación de los sensores: Se midió los sensores y se ubicaran dentro de los envases En el caso de envases de vidrio tipo barril de 1Kg. Los sensores se ubicaran en el dispositivo de soporte de sensores, dentro del envase en las distancias desde la base: 2.7cm; 4.8cm; 6.8cm; 8.8cm; 10.9cm; 12.6cm y 14.6cm.
  11. 11. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS DATOS DE UBICACIÓN DE LOS SENSORES EN ENVASES DE VIDRIO ALARGADO:
  12. 12. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS
  13. 13. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS b. Llenado, acondicionado y sellado de los envases: Se programaran los sensores de temperatura en la computadora, se anotara la ubicación de los sensores en diferentes alturas de un envase. Se colocan los sensores dentro del envase.
  14. 14. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS a) Terminado el tratamiento, descargar los datos del data tracers a través de la interfase a la computadora. b) Por comparación de las curvas de penetración de calor, determinar el punto más frio para el alimento contenido en el envase, eligiéndose el punto donde la temperatura es menor. Se disponen al interior del envase las muestras (choclo) mas el medio liquido del empaque (salmuera 3%), en una relación 60/40% (solido/liquido) Los envases se ubican en el autoclave, luego se cierra y se pone en funcionamiento. 121ºC x 20min.
  15. 15. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Seleccionar Calibrar Pesar Choclo Inclusión de sensoresLlenado Adicionar Sol. Salmuera 3%, es decir, 30 gr. En 1L de agua destilada >90ºC
  16. 16. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Sellado Autoclave 121ºC a 15 min. Exhausting Enfriado Lectura
  17. 17. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS VI. RESULTADOS tiempo (min) M3T24046- °C M3T24042- °C M3T24050-°C M3T24052-°C 1 26.36 25.29 27.47 25.06 2 25.18 25.2 25.13 24.81 3 25.06 25.57 24.85 24.79 4 25.5 26.6 25.2 25.44 5 24.81 25.26 24.67 24.82 6 25.02 25.44 24.87 24.89 7 25.07 25.52 24.8 25.51 8 24.96 25.25 24.71 30 9 25.24 25.63 24.87 29.8 10 25.17 25.5 24.84 27.52 11 25.14 25.38 24.92 26.89 12 25.26 25.57 25.1 26.55 13 25.17 25.41 24.98 26.27 14 27.56 26.24 25.91 26.31 15 25.68 25.56 25.18 26.15 16 25.47 25.53 25.07 25.99 17 25.45 26.37 25 25.84 18 25.13 25.36 27.35 25.65 19 23.03 24.68 25.24 25.21 20 23.33 24.52 25.2 25.34 21 23.63 24.5 25.03 26.53 22 24.29 24.63 24.9 27.1 23 24.53 24.65 24.9 26.13 24 24.63 24.63 24.89 29.78 25 24.69 24.6 24.88 26.51 26 24.73 24.58 24.88 25.74 27 24.76 24.57 24.86 25.4 28 24.78 24.55 24.83 25.33 29 24.79 24.54 24.83 25.13 30 24.8 24.53 24.84 25.09 31 24.81 24.53 24.85 25.13 32 24.83 24.53 24.86 24.98 33 24.84 24.52 24.87 25.01 34 24.85 24.53 24.93 25.04 35 24.86 24.55 24.94 25.19 36 24.88 24.55 24.95 25.56 37 24.89 24.56 24.96 25.58 38 24.9 24.58 25.05 25.52 39 24.92 24.58 25.07 25.39
  18. 18. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS 40 24.94 24.6 25.08 25.34 41 24.96 24.61 25.08 27.3 42 24.98 24.63 25.1 26.06 43 25 24.64 25.23 25.91 44 25.03 24.66 25.24 25.72 45 25.05 24.68 25.24 25.5 46 25.07 24.7 25.24 25.52 47 25.1 24.72 25.27 25.49 48 25.12 24.74 25.28 25.6 49 25.15 24.76 25.28 25.58 50 25.17 24.79 25.29 25.55 51 60.09 56.01 66.1 32.47 52 59.86 55.25 67.3 32.58 53 59.17 54.63 65.54 42.44 54 58.92 55.14 64.23 67.17 55 60.47 57.58 64.31 81.69 56 63.33 61 67.1 89.19 57 67.08 64.7 71.75 93.18 58 71.6 68.81 76.64 96.35 59 76.29 73.08 81.6 98.53 60 80.72 77.22 86.21 100.35 61 84.76 81.08 90.12 101.85 62 88.26 84.71 93.35 103.08 63 91.37 87.91 95.99 104.41 64 94.07 90.81 98.31 106.2 65 96.54 93.48 100.51 107.73 66 98.78 95.94 102.45 108.94 67 100.83 98.18 104.18 109.88 68 102.66 100.2 105.67 110.61 69 104.29 101.96 106.98 111.13 70 105.63 103.5 107.93 111.41 71 106.75 104.81 108.67 111.56 72 107.7 105.95 109.31 111.69 73 108.43 106.88 109.78 111.7 74 109.04 107.69 110.16 111.6 75 109.46 108.31 110.36 111.41 76 109.79 108.81 110.49 111.21 77 110.01 109.21 110.54 110.97 78 110.19 109.5 110.57 110.72 79 110.28 109.71 110.55 110.53 80 110.35 109.88 110.51 110.36 81 110.36 109.99 110.47 110.22 82 110.36 110.04 110.42 109.99 83 110.23 110.03 110.11 107.49 84 109.54 109.54 109.33 104.54 85 108.35 108.32 108.17 102.45
  19. 19. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS 86 107.08 106.96 106.9 99.9 87 105.54 105.43 105.32 98.48 88 104.65 104.5 104.31 85.78 89 101.65 101.34 101.05 66.86 90 95.82 95.29 94.92 56.34 91 90.93 90.41 90.37 51.15 92 90 88.23 87.91 46.09 93 83.93 60.32 48.27 42.03 94 39.9 41.78 42.83 38.68 95 42.77 42.48 37.51 35.42 96 39.43 38.26 37.37 29.58 97 37.1 36.1 36.36 28.72 98 35.5 34.65 35.06 27.3 99 31.66 33.57 30.26 27.87 100 30.18 30.25 30.08 29.38 101 31.47 32.33 33.03 30.62 102 28.92 28.86 28.98 31.44 103 30.24 28.53 29.25 32.62 104 27.53 27.6 27.61 33.04 105 27.71 27.6 27.82 27.45 106 27.41 27.33 27.55 30.72 107 27.21 27.12 27.3 27.97 108 27.04 26.98 27.17 109 26.91 26.84 27.21 110 26.76 26.69 27.08 111 26.6 26.55 26.87 112 26.45 26.37 26.65 113 26.34 26.29 34.01 114 26.21 26.16 27.89 115 26.08 26.02 26.5 116 25.99 25.95 117 25.9 25.86 118 25.85 25.83 119 25.78 25.76 120 25.71 25.7 121 25.7 25.68 122 30.69 25.66
  20. 20. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS SENSOR OBSERVACIONES M3T24052-°C Sensor de tiempo diferido se colocó dentro del autoclave M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C DETERMINACION DEL PUNTO MAS FRIO
  21. 21. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS La grafica de las temperaturas a través del tiempo en los sensores colocados en los puntos más fríos del recipiente de 1 kg, nos indican la temperatura máxima alcanzada en esos lugares. El sensor M3T24050 fue, después del sensor que se colocó en el autoclave, el sensor que alcanzo la temperatura de 110°C en 74 min y el sensor M3T24046- alcanzo dicha temperatura en 77 min. También encontramos que el sensor que demoro más en alcanzar la temperatura de 110°C es el M3T24042 (De color rojo en la gráfica) ya que demoro cerca de 82 min en alcanzar ese pico de temperatura. Determinando así que el punto más frio se encontró en el centro del recipiente. Mediante la gráfica determinamos el punto más frio en el recipiente de 1 Kg conteniendo choclo en granos. Como lo resaltamos en el cuadro anterior de temperaturas a través del tiempo, el sensor que colocamos en el autoclave es el que alcanza la temperatura de 110 °C a los 68 min de empezada la esterilización. 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 140 Temperatura(°C) Tiempo (min) M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C M3T24052-°C
  22. 22. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS CURVA DE CRECIMIENTO DE F0 ACUMULADO La grafica de los Fo a través del tiempo en los sensores colocados en los puntos más fríos del recipiente de 1 kg, nos indican el Fo alcanzado en esos lugares. Fo ALCANZADOS EN LOS PUNTOS MAS FRIOS: Determinados mediante hoja de cálculo de Excel 2013 SENSOR Fo ALCANZADO M3T24052 1.9 M3T24046 1.26 M3T24042 1.063 M3T24050 1.472 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C M3T24052-°C
  23. 23. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Determinacion de Fh0 0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 Temperatura(°C) Tiempo (min) Curva de Calentamiento M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C M3T24052-°C y = -0.0402x + 4.0045 R² = 0.9928 y = -0.0372x + 3.8617 R² = 0.9939 y = -0.0441x + 4.1842 R² = 0.9927 y = -0.0453x + 4.0625 R² = 0.9634 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 20 40 60 80 Log(Tr-Tn) Tiempo (min) M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C M3T24052-°C Lineal (M3T24042-°C) Lineal (M3T24050-°C) Lineal (M3T24052-°C) Lineal (M3T24052-°C) Linealizamos DETERMINACION DEL fh0 y fc
  24. 24. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Valores de fho Detector fh0 (min) pendiente M3T24046-°C 22,0750552 0,0453 M3T24042-°C 22,675737 0,0441 M3T24050-°C 24,8756219 0,0402 M3T24052-°C 26,8817204 0,0372 0 20 40 60 80 100 120 89 90 91 92 93 94 95 96 Temperatura(°C) Tiempo (min) Curva de Enfriamiento M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C M3T24052-°C y = 0.1095x - 8.5035 R² = 0.8548 y = 0.1123x - 8.7263 R² = 0.9162 y = 0.1168x - 9.1244 R² = 0.8863 y = 0.0242x - 0.3557 R² = 0.9795 0 0.5 1 1.5 2 2.5 88 90 92 94 96 Log(Tr-Tn) Tiempo (min) M3T24046-°C M3T24042-°C M3T24050-°C M3T24052-°C Lineal (M3T24046-°C) Lineal (M3T24042-°C) Lineal (M3T24050-°C) Lineal (M3T24052-°C) Linealizamos
  25. 25. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS Valores de fhc: Detector fhc (min) pendiente M3T24046-°C 9,132420091 0,1095 M3T24042-°C 8,904719501 0,1123 M3T24050-°C 8,561643836 0,1168 M3T24052-°C 41,32231405 0,0242 Según Ball y Olson (1957): Señalan que, el punto más frío de un producto en el envase, es aquel que presenta el mayor valor de fh en la curva de calentamiento. - En práctica encontramos que el M3T24052-°C obtuvo el Fh más alto en la curva de calentamiento por tanto podemos afirmar que es allí donde se encuentra el punto más frio.
  26. 26. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS VII. DISCUSIONES  Con la finalidad de tener la seguridad de la destrucción de los microorganismos en un producto con o sin envase el calor suministrado debe entrar en todos los puntos del producto o recipiente. (Ibarz, 2005) - En práctica realizamos esta prueba con el recipiente de 1 kg conteniendo choclo, realizamos el esterilizado en un autoclave, y además determinamos a través de sensores el Fo alcanzando en los puntos más fríos de las conservas y la temperatura máxima en dichos puntos.  Brennan define el punto más frio como la región que normalmente es la última en calentarse, generalmente es el centro geométrico del envase o de la masa de producto. Es una región crítica porque es ahí en donde hay más posibilidades de supervivencia de los microorganismos que contaminan el producto. (Brennan, 1980) - Se pudo determinar que el punto más frio se encontraba dentro del recipiente de 1 kg, porque el autoclave alcanzo temperaturas más altas y un Fo de 1.9 a comparación del punto más frio que obtuvo una temperatura máxima de 105°C y un Fo de 1.063.  La esterilización, es un proceso en donde se aplican temperaturas superiores a 100 °C, en el orden de los 115 a 121 ºC por tiempos variados y su objetivo es la destrucción de todos los organismos viables que puedan ser contados por una técnica de recuento o cultivo adecuados y sus esporas, así como los que pueden deteriorar al alimento, proporcionando una vida útil superior a los 6 meses. Existen técnicas de esterilización denominada HTST (High Temperature Short Time), entre las cuales podemos indicar a la UHT (Temperatura Ultra Alta)  Los estudios sobre penetración del calor se centran en esta región ya que el diseño de un tratamiento térmico que permita alcanzar la temperatura adecuada en el punto frío, asegura que todos los demás puntos del recipiente o producto alcancen la temperatura deseada. (Mafart, 1994) - Como se observa en la grafica de temperatura el punto más frio alcanza una temperatura de 105°C eso nos indica que en otros puntos esta temperatura es mayor. En el punto más frio se obtuvo un valor de Fo de 1.063 minutos y en los demás puntos un valor de Fo mayores a este. (1.26 y 1.472)
  27. 27. INGENIERA DE PROCESOS ALIMENTARIOS  La posición del punto de más lento calentamiento en un envase dependerá del tipo de transferencia de calor que se produzca en el alimento. Para alimentos que se calientan exclusivamente por conducción en latas cilíndricas y en procesos sin agitación, se supone que este punto se localiza en el centro geométrico del envase, mientras para aquellos que se calientan por convección se localiza a 1/3 de la base. Sin embargo debido a que muchos a l i m e n t o s p r e s e n t a n u n c a l e n t a m i e n t o m i x t o a l p r e s e n t a r s ó l i d o s y l í q u i d o s e n s u composición, es necesario determinar la localización de este punto experimentalmente. VIII. CONCLUSIONES  Se determinó que el punto más frio se encontraba dentro de las latas alcanzando un Fo de 1.063  La metodología empleada en el presente trabajo, servirá como guía en el diseño y desarrollo de procesos térmicos de productos similares al obtenido  La autoclave alcanzo temperaturas más altas y un Fo de 1.9.  En la gráfica de temperatura el punto más frio alcanza una temperatura de 105°C. IX. BIBLIOGRAFIA  Tecnología de los alimentos. Operaciones Unitarias en la Ingeniería de alimentos. Albert Ibarz, Gustavo Barboza- Canovas. Ediciones Mundi – Prensa. Madrid – España. 2005  Las operaciones de la ingeniería de los alimentos. Brennan. Editoral Acribia. Zaragoza – España. 1980.  Ingeniería Industrial Alimentaria. Procesos Físicos de Conservación. Pierre Mafart. Editoral Acribia. Zaragoza – España. 1994.  Ball C, Olson F. Sterilization in Food Technology. McGraw-Hill. New York, 1957.

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