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Buenaventura creapolis
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CERPTA
Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia dels Aliments
CERPTA
www.cerpta.com
CER Planta Tecnologia dels Aliments
Facultad de VeterinariaUniversitat Autònoma de Barcelona
08193-Bellaterra
Centre Especial de Recerca Planta
de Tecnologia dels Aliments
08193-BellaterraBarcelona-España
Director:
Buenaventura Guamis
Telefono: +34-93-581-1397Fax: +34-93-581-2006
www.cerpta.com
CERPTA
La linea fundamental de trabajo del
CERPTA es la aplicación de nuevastecnologias, nanotecnologías ytecnofuncionalidad, para la mejoratecnofuncionalidad, para la mejorade la seguridad alimentaria, el valornutritivo de los alimentos y el diseñoy la producción de alimentosfuncionales.
TECNOLOGIAS EN ALIMENTACIÓN QUE ABREN
Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia delsAliments
ALIMENTACIÓN QUE ABREN NUEVOS CAMPOS EN
INNOVACIÓN
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High Pressure High pressure processing research in this Integrated Project starts from a rather mature level as regards both food science and equipment developments geared towards pasteurisation processes. The first step will be the extension of the current state of the art towards an integrated modelling approach (including different safety and quality aspects as well as packaging aspects) resulting in an integrated demonstration approach. The second step will be to include sterilisation processes (shelf stable foods) in addition to pasteurisation.
Pulsed Electric Field Pulsed electric field oriented research in the Integrated Project starts from a semi-mature level both in food science as well as equipment developments. There is a clear need for further understanding of safety and quality related aspects as well as kinetics as a basis of modelling in order to design and demonstrate such processes.
Cold Plasma Cold plasma treatment starts from an immature food science basis with many unknowns in terms of effects on safety and quality aspects. Examination of cold plasma as a means for decontamination of (packaging) surfaces will start with the development of small
¿Qué se investiga en Europa?
aspects. Examination of cold plasma as a means for decontamination of (packaging) surfaces will start with the development of small scale equipment to be used in the basic research sub-projects to evaluate the effects on material properties.
Advanced Heating Technologies Demonstration of advanced heating technologies will start from the beginning of the Integrated Project, since they can rely on an existing mature food science knowledge base as well as a mature technology base. There is no requirement for further basic food science and or basic material science-oriented research.
Packaging Within NovelQ, basic and applied issues in the area of material science will be integrated with concepts of bioactive, smart, biodegradable and eco-friendly packaging in order to fully understand and predict interactions between materials, products and processes.
Disclaimer Contact the webmaster © 2006 Food Technology Centre. All rights reserved.
Hydrostatic High PressuresHydrostatic High Pressures
Altas Presiones HHP
Hite (1899)
160 MPa
DEFINICIÓN DE LAS ALTAS PRESIONES HIDROSTÁTICAS
11 MPa = 9,869 atm = 10 bar = 10,197 kg/cm2
FUNDAMENTOS DE LAS ALTAS PRESIONES
Principios fundamentales:
� la alta presión se transmite de
manera uniforme e instantánea (ley
isostática)
� los fenómenos acompañados de
una disminución de volumen son
favorecidos por un aumento de
presión y viceversa (principio de Le
Chatelier)
isostática)
Cilindro de presurización
Refrigeración o calentamiento
Producto envasado
Bomba de baja presión
Entrada de agua
Intensificador de presión
Vàlvula de descompresión
Salida de agua
Efectos de los Tratamientos por HHP
• Fisicos���� La presión actúa simultáneamente en todas direcciones (iso stática)���� Reducción de volumen (agua): 12% a 400 Mpa y 17% a 800 MPa���� Incremento de temperatura adiabática: 11ºC a 400 MPa y 23ºC a 800
MPa
• Químicos���� Las membrenas celulares se afectan a 200 MPa���� Desnaturalización irreversible de proteínas a 300 MPa���� Afecta a enlaces no covalentes: proteinas y almidón son afec tados���� No afecta a enlaces covalentes: vitaminas, aroma, etc. No ca mbian
Efectos de los Tratamientos por HHP
• Bioquímicos� No cambia en valor nutricional ni el Flavour� El color cambia en algunos casos� Desrtucción de microorganismos (presión
dependientes)� Efecto limitado sobre esporas� Parcial inactivación/activación de enzimas
Aplicaciones de las HHP PRODUCT O PROPÓSITO
� Zumos Aroma fresco, color y conservación,
�Fruta fresca y vegetales Aroma fresco, color, textura, yconservación
� Carne, pescado , productos� Carne, pescado , productosde la pesca Larga vida útil en refrigeración e
incremento de la seguridad (destrucciónde vibrio y virus en productos de lapesca, parasitos e insectos en pescadoy carne)
�Salsas, hierbas, aderezos Mejora aroma, color y textura.Incremento vida útil
APLICACIONES DE PROCESADO POR ALTAS PRESIONES
MATÓ
EQUIPOS INDUSTRIALES
EQUIPO INDUSTRIAL DISCONTINUO DE LA EMPRESA DE EMBUTIDOS ESPUÑA (OLOT, GIRONA)
Ultra Alta presión Homogenización UHPH
Centre Especial de Recerca Planta de Tecnologia delsAliments
Homogenización UHPH
1900. Primeros Homogeneizadores
1902. Gaulin
Objetivos homogenizadoresconvencionales
• Estabilización de emulsiones
• Mejora del sabor • Mejora del sabor
• Mejora de la textura
• Leche, nata y helados
• Presiones hasta 50 MPa
1980 nace la alta presión homogeneización (HPH)
• Presiones hasta 150 MPa
• Producir emulsiones más estables• Producir emulsiones más estables
• Mejorar la textura de los yogures
• Reducir algo la carga microbiana
Hasta 1500 bares
HPH
1990 primeros prototipos de ultra alta presión homogenización
200-250 MPa
UHPH: A new technology
1. Presiones de trabajo entre 100 hasta 400 MPa.- Gracias a nuevos desarrollos en la ciencia de los materiales- Difversas empresas constructoras y nuevos equipos:
Stansted, Microfluidizer®, Emulsiflex®.
2. Cavitación, turbulencia y fuerzas de cizalla.
3. Aplicaciones actuales:
UHPH: Una nueva tecnología
- Elaboración de nanodispersiones y nanocápsulas- Extracción de enzimas de las células microbianas
Incremento de temperatura:El incremento lineal de temperatura se produce al incrementar la presión de homogenización
–Calentamiento adiabático debido al incremento en la presión–Alta velocidad, turbulencia y fuerzas de corte al pasar y salir de la válvula
UHPH: Efectos descritos en sistemas alimentarios
válvula
19.5 ± 3 ºC por 100 MPa (Pereda et. al, 2006; Thiebaud et al., 2003; Hayes et al., 2003; Floury et al., 2000)
Ligero efecto térmico: Tiempo de residencia 10 -4 s (Floury et al., 2002)
Aplicaciones en Alimentos
1. Potenciales aplicaciones:- Tratamiento de alimentos líquidos para incrementar su
seguridad y sus propiedades funcionales.- Pasteurización y esterilización de alimentos fluidos- Control de modificaciones sobre las proteínas- Mejores texturas e incremento de la calidad- Mejores texturas e incremento de la calidad- Desarrollo de nuevos productos- Datos publicados : Leche, yogurt, queso fresco, cheddar
cheese, licuado de soja, zumo de manzana y de naranja,emulsiones
2. Ventajas:– Sistema continuo. Posibilidad de envasado aséptico – Economía de energía– Sistema higiénico de fácil limpieza y desinfección
Otras aplicaciones en los campos alimentario, campos alimentario,
farmacéutico y cosmético
Structure des liposomes
Molécule lipophile
Molécule hydrophileMolécule hydrophile
Phase aqueuse interne
Molécule amphiphile
Image TEM de nanocapsules
Equipo UHPH 120 l/h. 400 MPa del CERPTA-UAB
Nuevo equipo UHPH 400 MPa 8 l/h. CERPTA-UAB
APLICACIÓN DE CAMPOS ELECTRICOS DE ALTAINTENSIDAD EN ALIMENTOSINTENSIDAD EN ALIMENTOS
Campo eléctrico (E)Campo eléctrico (E)
CAMPOS ELECTRICOS DE ALTA INTENSIDADCAMPOS ELECTRICOS DE ALTA INTENSIDADEN LOS ALIMENTOSEN LOS ALIMENTOS
AlimentoPulsos eléctricosPulsos eléctricosde alto voltaje (V)de alto voltaje (V) d Electrodos
E = V / d
COMPONENTES DEL SISTEMA PARA TRATAMIENTO EN COMPONENTES DEL SISTEMA PARA TRATAMIENTO EN CONTINUO CON CAMPOS ELÉCTRICOSCONTINUO CON CAMPOS ELÉCTRICOS
Cámara de
Depósito con alimentopara procesar
Equipo de envasadoaséptico
Generadorde pulsosde altovoltaje
Cámara detratamiento
RefrigeranteControlbombeo
Sensor temperatura
Controlador deprocesos
Ultra-high pressure homogenisation team:
Buenaventura Guamis Victoria FerragutToni TrujilloArtur Xavier RoigManoli FernándezJoan Miquel QuevedoTomás López
Martín BuffaRamón GervillaJordi SaldoMaria del Mar SerraAna ZamoraAngela SuarezRoger Escriu