esterilizacion y tiempo de muerte termal

7/18/2019 esterilizacion y tiempo de muerte termal

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Esterilizacion yTiempo de Muerte

Termal

Informe #1 Procesos Agroindustriales III

Nombre:Emilio Benavides T.

Carrera:Ingeniera Agroindustrial

Profesor:Pedro Melin M.

Fecha:22-08-14

Universidad de ConcepcinFacultad de Ingeniera Agrcola

Departamento de Agroindustrias


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Informe Procesos Agroindustriales III 2014 1

Introduccin

Dentro de la elaboracin de alimentos, uno de los riesgos ms

importantes es la permeabilidad a microorganismos que generen toxinas.

Para esto existen diversos mecanismos de eliminacin de microorganismos

patgenos que alteran la inocuidad de un alimento, con fundamento

principalmente en mecanismos de transferencia de calor como medio para

eliminar y matar microorganismos, dependiendo de las caractersticas de

termoresistencia de este ltimo.

Los alimentos comercialmente estriles deben ser calentados hasta

una temperatura especfica durante un tiempo establecido. Los tiempos y

temperaturas especficos dependen del tipo de alimento a esterilizar. Los

alimentos lquidos de baja acidez, como la leche, son ms propensos al

desarrollo de microorganismos y bacterias patgenas que los productos de

alta acidez, como los jugos de frutas.


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Objetivo general

Realizar medicin de solidos solubles de productos agrcolas.

Objetivos Especficos

Realizar una escala de concentracin salina a base a refractmetro

digital y manual.


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Revisin Bibliogrfica

Como proceso trmico se entiende la combinacin de tiempo-

temperatura aplicada para reducir la poblacin microbiana de un alimento.

Cuando se precisa una conservacin a ms largo plazo resulta

necesario aplicar tratamientos trmicos bastantes ms enrgicos. En este

caso, hay que recurrir al proceso denominado Conserva alimenticia,

Appertizacion(en recuerdo del francs Appert) o Esterilizacin comercial. Se

trata de una operacin a realizar con alimentos introducidos en recipientes

cerrados, que posteriormente se someten a los efectos del calor

proporcionado por un autoclave, que siempre alcanza temperaturas

superiores a los 100 C.

Es un mtodo de conservacin de alimentos que hace referencia a

tratamientos industriales de esterilizacin trmica, en los que una adecuada

combinacin del binomio temperatura-tiempo permite la destruccin de los

microorganismos patgenos y de todos aquellos que producen toxinas, as

como algunos otros alterantes que podran ocasionar problemas de

estabilidad bajo condiciones normales de almacenado o manipulacin.

Aunque esta operacin presenta gran eficacia sobre la calidad higinica del

alimento y permite un almacenado a largo plazo, la mayora de las veces los

alimentos tratados de este modo pueden contener un cierto nmero de

esporas bacterianas termoresistentes, aunque lo normal es que no se


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puedan desarrollar en el alimento durante la vida comercial estipulada.

Se suele llevar a cabo en autoclaves y, por lo general, los efectos del

calor suele modificar las propiedades sensoriales de las materias primas

tratadas.(BELLO, 2000)

Uno de los factores de mayor importancia que nos define el tipo de

proceso requerido para un alimento es su pH ya que la resistencia trmica de

las esporas estan ntimamente ligada con la acidez del medio en que se

desarrollan.

Existen varias clasificaciones de los alimentos con respecto a su acidez,

por ejemplo(CAMERON, 1940), sugiere:

Alimentos de baja acidez pH 5.0 o ms

Alimentos de mediana acidez pH 5.0 a 4.5

Alimentos cidos pH 4.5 a 3.7

Alimentos de alta acidez pH 3.7 o menor

Desde un punto de vista prctico se pueden reconocer tres clases de

alimentos:

Alimentos de baja acidez pH >4,5

Alimentos cidos pH 4.0 a 3.7

Alimentos de alta acidez pH


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El pH 4.5 tiene suma importancia en la eleccin de las condiciones del

proceso debido a que algunas cepas de Clostridium botulinumpueden crecer

y producir toxinas a pH tan bajos como 4.6.

Por esto, en los alimentos que tienen pH inferior a 4.5 basta con

someterlos a proceso de pasteurizacin como mtodo de conservacin y los

alimentos con pH superiores a 4.5 requieren de un proceso ms severo

como la esterilizacin comercial.

Para los alimentos de baja acidez se ha establecido generalmente la

temperatura de 121 C (250 F) como temperatura de referencia y el valor de

esterilizacin denominado (Fo) nos indica el calor equivalente del proceso

trmico expresado en minutos a 121 C (250 F). (A. A. P. P. A, 2004)

FIG 1.Influencia del pH sobre la resistencia al calor de las esporas.


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Tipos de tratamientos trmicos

Actualmente son dos los tipos de procesos trmicos ms utilizados por

la industria alimentaria: el proceso asptico y el enlatado. En el

procesamiento asptico, el alimento lquido se esteriliza fuera de la lata,

seguido de un envasado y sellado en condiciones aspticas. Este proceso

ofrece un producto de alta calidad, pero es ms costoso. Las temperaturas

pueden ser tan altas como 150 C, alcanzndose la esterilizacin comercial

en un tiempo de 1 o 2 segundos. En el caso del enlatado, el alimento es

esterilizado una vez que ha sido envasado (llenado, eliminacin de aire con

vapor y engargolado). El enlatado es un proceso lento e ineficiente

comparado con el proceso asptico. Sin embargo, los problemas de costo y

de la manipulacin y llenado de algunos tipos de alimentos tales como

esprragos o encurtidos, y la incapacidad de bombear otro tipo de productos

alimenticios, debido a su consistencia fsica, son algunas razones de que la

gran mayora de productos son esterilizados despus de envasarlos.

Factores que determinan la condicin del procesamiento trmico

Los factores ms importantes que determinan las condiciones del

proceso trmico son: el tipo de microorganismo, pH del alimento,

composicin del alimento, condiciones de calentamiento, medio de

calentamiento, tipo de contenedor, forma y tamao.


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Tiempo de reduccin decimal (D)

El tiempo de reduccin decimal (D) se define como el tiempo de

procesamiento aplicado a una poblacin microbiana a temperatura

constante, requerido para inactivar el 90% de la poblacin con cintica de

muerte de primer orden. Para C. botulinum D = 0,21 min a 121,1 C.

Valor zT

El valor zT se expresa como la diferencia de temperatura requerida

para un cambio decimal en el valor D. Por lo tanto, el tiempo de reduccin

decimal y el factor zT se requieren en la descripcin de la cintica de

inactivacin trmica de esporas bacterianas, teniendo el mismo papel que la

constante de velocidad y la energa de activacin Ea en la ecuacin de

Arrhenius.

Letalidad de un proceso de tratamiento trmico

La letalidad L*se define como el tiempo de calentamiento equivalente

a una temperatura de referencia T ref, con respecto a un minuto de

calentamiento a una temperatura T, en donde T ref toma usualmente el valor

de 121,1 C (250 F) para procesos de esterilizacin y el valor de z Test en

funcin de la especie de microorganismo (Para C. botulinum zTes igual a 10

C). Para un proceso en el cual el producto alimenticio est sujeto a un perfil

de temperatura-tiempo, la velocidad letal se integra sobre el tiempo de


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procesamiento para obtener la letalidad del proceso completo, como se

muestra en la ecuacin:

La letalidad equivalente F permite decidir si un tratamiento trmico en

particular es seguro para garantizar esterilidad comercial. Existen tablas de

valores F recomendados para una gran diversidad de alimentos.

(ALVARADO et al, 2009).


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Desarrollo

Materiales

Autoclave Sistema recoleccin de datos

Frasco de mermelada Caldera de planta Piloto

Procedimiento

1. Se escogi un alimento, el cual suponemos esta sin esterilizar

2. Este se coloca en el autoclave proceder a calentarlo

3. Procedemos a encender el autoclave, calentando el producto

lentamente

4. Previamente se dispone y se instala un sistema de recoleccin de

datos, el cual toma registro de la temperatura al interior del producto y

del ambiente externo al producto en el autoclave.

5. Al cabo de 115 minutos se extrae el producto al alcanzar una

temperatura alta determinada.


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Resultados

A continuacin se muestran los graficos de calentamiento del

producto, y las curvas de letalidad correspondientes.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 10 20 30 40 50 60

Tempe

ratura(C)

Tiempo (min)

Curva de calentamiento del producto

T Vap

temp 1

temp 2

0,00E+00

5,00E-03

1,00E-02

1,50E-02

2,00E-02

2,50E-02

0 20 40 60 80 100 120 140

Ta

saLetalidad(1/min)

Tiempo (min)

Curva de Letalidad 1


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El tiempo de esterilizacin del producto para que un 100% de los

microorganismos es de 80 minutos.

Discusin de resultados

En las grficas podemos observar el tiempo mnimo necesario para

esterilizar nuestro producto, y que est libre de patgenos sobre todo de

Clostridium Botulinum,. Podemos observar que en las grficas el tiempo

mnimo de esterilizacin es muy parecido, arrojando un promedio de 80 mil.

0,00E+00

2,00E-07

4,00E-07

6,00E-07

8,00E-07

1,00E-06

1,20E-06

1,40E-06

1,60E-06

1,80E-06

0 10 20 30 40 50 60

Tasadeletalidad(1/min(

Tiempo (min)

Curva de letalidad 2


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Conclusin

Para lograr una esterilizacin de 12D, se necesita autoclavar el

producto mnimo 80 minutos a 121C, en teora esto nos asegura un

producto libre de patgenos y especialmente libre de Clostridium Botulinum.

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