Tarea 2 de Procesos

2021“Año del bicentenario del Perú”
Tema: TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALIMENTOS ENLATADOS/ENVASADOS
Curso: PROCESOS AGROINDUSTRIALES I
Docente: ING MEGO MEGO VIRNE
Nombre: URQUIA GRIFA KAREN MILAGROS
Carrera profesional: ING AGROINDUSTRIAL
Ciclo: 6TO
Semestre: I 2021
INDICE
INTRODUCCION………………………………………………………………………pag2
CINETICA DE DESTRUCCION TERMICA…………………………………………..pag2
Tiempo de reducción decimal……………………………………………………………pag2
Curva de destrucción térmica
Constante de tiempo de muerte térmica z……………………………………………….pag3
Grado de destrucción N…………………………………………………………………pag3
Tiempo de muerte térmica F…………………………………………………………….pag3
Valor de cocción…………………………………………………………………………pag4
Efecto de la temperatura sobre parámetros cinéticos y tratamiento térmico…………...pag5
TRATAMIENTO DE PRODUCTOS ENVASADOS…………………………………pag5
Curva de penetración de calor………………………………………………………….pag5
Métodos para determinar la letalidad…………………………………………………..pag6
TRATAMIENTO TERMICO EN PROCESADO ASEPTICO………………………..pag6
Tiempos de permanencia……………………………………………………………….pag7
Dispersión de tiempos de permanencia………………………………………………...pag7
Función de distribución E……………………………………………………………....pag8
Aplicaciones de los modelos de distribución al tratamiento térmico continuo…………pag8
MAQUINARIA Y EQUIPOS DE TRATAMIENTO TERMICO……………………...pag9
REFERENCIA………………………………………………………………………….pag10
1) INTRODUCCION
La industria alimentaria actual ha logrado optimizar el proceso de los tratamientos térmicos

para disminuir el tiempo del tratamiento y mejorar la eficiencia energética. La conservación
de alimentos envasados es esencial para garantizar la seguridad de los productos. Por ello, es
importante saber para qué sirven y cómo funcionan los tratamientos térmicos del envasado
que mejoran la conservación de los alimentos en la industria agroalimentaria.
Los tratamientos térmicos, que buscan aportar estabilidad e inocuidad a los envases plásticos
destinados a la alimentación, utilizan aplicación del calor en los productos alimentarios. Este
calor se utiliza para destruir posibles microorganismos presentes en los alimentos -tanto los
patógenos como los alterantes-, para que los productos sean duraderos y de calidad y para
disminuir la actividad de otros factores que pueden afectar a la calidad de los alimentos, como
las enzimas.
2) CINÉTICA DE DESTRUCCIÓN TÉRMICA: Tratamiento en el que el medio

contaminado se eleva hasta una temperatura a la que tiene lugar la destrucción térmica del
contaminante.
a) Tiempo de reducción decimal D, El tiempo de reducción decimal (valor D), es el tiempo

necesario para destruir el 90% de la población microbiana de un determinado microorganismo
a una temperatura dada, y se ha usado como modelo de inactivación bacteriana dado que
puede ser extrapolado a un proceso industrial. Tiempo en minutos para reducir 10 veces (o el
90%) el número de microorganismos de una población a una temperatura dada.
DONDE:
N0= Número de células al inicio del tratamiento,
NX= Número de células supervivientes después de un tratamiento,
x=minutos a una determinada temperatura t.
b) Curva de destrucción térmica, Curva de muerte térmica La velocidad de destrucción de

los microorganismos depende de la temperatura a la cual se lleva a cabo el proceso, es decir,
si la temperatura aumenta el tiempo de reducción decimal disminuye y viceversa, si se gráfica
el efecto que tiene la temperatura sobre el tiempo de reducción decimal,
c) Constante de tiempo de muerte térmica z, el valor de z puede ser definido como el

numero de grados que hay que aumentar para que la curva de muerte térmica disminuya un
ciclo logarítmico al tiempo D
d) grado de reducción n, Para que la concentración de microorganismos al final de un

tratamiento térmico fuera nula, de la ecuación 16.2 es fácil observar que sería necesario un
tiempo de tratamiento infinito. Lo que indica que es imposible llegar a una esterilización total
del producto. Ello hace que sea necesario definir una concentración final NF que asegure
que el producto tratado sea comercialmente estéril. Por tanto, no se puede hablar de
esterilidad total de un producto, sino que se habla de esterilidad comercial.
El logaritmo decimal de la razón entre la cantidad de microorganismos iniciales N0 a los de

un tiempo determinado en los que se alcanza el nivel NF, recibe el nombre de grado de
reducción
N°
n=log 1 n ( ¿ )¿
Nf
Este valor n es arbitrario y depende del tipo de microorganismo, aunque cuanto mayor sea el
valor del grado de reducción mayor es la seguridad del tratamiento térmico.
e) Tiempo de muerte térmica F, La letalidad «F» se define como el tiempo total de

calentamiento a una determinada temperatura para alcanzar un valor de esterilización
deseado. También se le define como tiempo de muerte térmica y está expresado en minutos es
el tiempo necesario para causar una determinada reducción en la población de
microorganismos o esporas.
Este tiempo puede expresarse como un múltiplo del valor de D

El valor F, es el tiempo necesario para reducir la población microbiana hasta un valor pre
establecido, que se fija mediante el orden de proceso a una temperatura dada. El valor F es
conceptualmente análogo al valor D, la diferencia esta dada por el orden de proceso en cada
caso, de allí que:
Así tenemos, que para el caso del Clostridium botulinum, que tiene un Do =
0,21 minutos y un n = 12, el valor F será 0,21 x 12 = 2,52 minutos.
Una reducción del 99.99% en una población microbiana equivale a cuatro
reducciones de orden logarítmico, es decir F = 4D.
f) valor de cocción C, es la letalidad que estima la destrucción de las características

organolépticas del producto. Es importante controlar esto para que el alimento no pierda
calidad organoléptica (textura, sabor, olor, etc).
g) efecto de la temperatura sobre los parámetros cinéticos y de tratamiento térmico.
La destrucción térmica de microorganismos sigue una cinética de primer orden, de modo que
al aumentar la temperatura de tratamiento, la constante cinética
aumenta, con lo que la velocidad de destrucción térmica también aumenta. El efecto de la

temperatura sobre la constante cinética puede describirse mediante la
ecuación de Arrhenius;
N0
k=k 0 exp ( )
kt
3) TRATAMIENTO DE PRODUCTOS ENVASADOS: El tratamiento térmico en las

conservas de alimentos se realiza para inducir la inactivación microbiológica con el fin de
garantizar su seguridad alimentaria. Algunos de los tratamientos térmicos más utilizados en la
industria son la esterilización y la pasteurización.
a) Curva de penetración de calor: La medida de la variación de la temperatura en el punto

de calentamiento más lento o punto frío de un envase recibe el nombre de estudio de
penetración de calor y se mide mediante termopares. Según lo estudiado en el inciso 3.1.1.2
para el caso de la bebida fría a base de café y leche el punto frío de la lata que es calentada
por conducción es en su centro.
Las curvas de penetración de calor se utilizan para calcular la temperatura en el interior del
envase en cualquier instante del tratamiento sabiendo la temperatura de proceso (T1) y la
temperatura inicial en el interior del envase (T0). También se utiliza para calcular el tiempo
(t) necesario para alcanzar una determinada temperatura (Tt) en el interior del envase
conociendo (T1).
b) métodos para determinar la letalidad. Aquí existen dos métodos:
Método gráfico
El nivel de esterilización se expresa como el tiempo y la temperatura de tratamiento para cada

tipo de producto, forma y tamaño de envase. Si el producto se
trata a una temperatura fija, el tiempo de tratamiento se obtendrá directamente de
la ecuación 16.10. Sin embargo, la temperatura del producto varía, no sólo con la
posición, sino también con el tiempo. Por eso, se suele establecer que el tiempo se
mida desde que se alcanza la temperatura de trabajo hasta que finaliza el calentamiento.
Para una temperatura variable con el tiempo de tratamiento, es necesario integrar para obtener
el grado de reducción requerido:
Método matemático
El método matemático utiliza la ecuación 16.14 para el cálculo del tiempo de procesado. Este
tiempo se puede calcular si se conoce el valor fh, la diferencia de temperaturas Te – Ti, el
factor de inducción térmica jh y el valor g de la diferencia de temperatura entre el dispositivo
de tratamiento Te y el punto de menor calentamiento al final del procesado térmico. A partir
de la curva de penetración del calor se pueden determinar los tres primeros parámetros,
mientras que el factor g no se obtiene con tanta facilidad, ya que no se puede saber a priori
cuál es la temperatura final para asegurar el nivel adecuado que asegure la esterilidad del
alimento.
4.- TRATAMIENTO TÉRMICO EN EL PROCESADO ASÉPTICO:
En el envasado aséptico de productos alimentarios se utilizan diferentes tipos de dispositivos

de tratamiento, en los que el alimento recibe el tratamiento que rebaja su carga microbiana de
forma adecuada, para luego ser envasado asépticamente. Estos dispositivos constan
esencialmente de tres partes bien diferenciadas:
una primera de calentamiento en la que el alimento pasa de su temperatura inicial a la propia
de tratamiento, una segunda denominada de mantenimiento en la que el alimento recibe el
tratamiento térmico a una temperatura constante, para luego pasar a una tercera etapa de
enfriamiento. Una vez tratado el alimento se lleva a un envase estéril que se sella en un
ambiente aséptico. Tanto en la etapa de calentamiento como en la de enfriamiento se suelen
utilizar intercambiadores de calor, que pueden ser de los diferentes tipos descritos en el
capítulo 14.
En la etapa de mantenimiento, el alimento suele circular por una conducción cilíndrica

recibiendo el calor a través de la pared del tubo en un intercambiador, en general de tubos
concéntricos.
a) Tiempos de permanencia, Las precauciones para minimizar la contaminación

microbiológica, con piretógenos y partículas, como parte de la “estrategia de control
de contaminación” de la empresa, deben ser aplicadas durante la preparación del
ambiente aséptico, durante todas las etapas del proceso incluyendo etapas previas o
posteriores a la elaboración y hasta el sellado o cierre del producto en su envase final.
La duración de cada etapa del proceso de manufactura aséptica debe estar limitada a
un tiempo máximo definido y validado incluyendo:
a) Tiempo entre la limpieza y la esterilización de equipos, componentes, envases y
contenedores
b) Tiempo máximo antes del uso de los equipos, componentes, envases y
contenedores luego de la esterilización. (Holding time)
c) Tiempo entre el comienzo de la preparación de la solución y el inicio de la etapa de
fraccionamiento o llenado. Este tiempo debe estar definido para cada producto de
acuerdo a su
composición y al método de almacenamiento propuesto.
d) Tiempo máximo admisible de la etapa de llenado y sellado. Este tiempo debe estar
definido para cada producto teniendo en cuenta su composición y el tipo de envase a
utilizar. Tiempo máximo para el ensamble aséptico de tubuladuras, equipos y
accesorios.
f) Tiempo máximo entre la obtención del producto estéril y su llenado.
g) Tiempo máximo de exposición de los envases primarios esterilizados abiertos
(incluyendo el llenado) antes de su cierre.
b). dispersión de tiempos de permanencia, es una de las siete herramientas básicas de
control de calidad utilizadas en la mejora de procesos y la implementación de proyectos lean
con Six Sigma. Estas incluyen el histograma, el gráfico de Pareto, la hoja de verificación, el
gráfico de control, el diagrama de causa-efecto y el diagrama de flujo.
El diagrama de dispersión se usa comúnmente para mostrar cómo dos variables se

relacionan entre sí. De este modo, permite estudiar las relaciones que existen entre dos
factores, problemas o causas relacionadas con la calidad, o un problema de calidad y
su posible causa.
c) Función de distribución E en el comportamiento ideal,
Se considerará circulación ideal del alimento en un dispositivo de tratamiento
térmico, si el equipo se trata de alguno de los tres que se citan a continuación: tanque agitado
de mezcla perfecta, flujo laminar o en pistón a través de un dispositivo
tubular.
d) Función de distribución E en el comportamiento no ideal, La función distribución de

edades externas, como su nombre indica, es la función que da el tiempo de permanencia de
cada elemento de fluido en el dispositivo
o aparato de tratamiento. Esta función depende del camino que el fluido sigue en el
interior del recipiente.
e) Aplicaciones de los modelos de distribución al tratamiento térmico en continuo. En los

dispositivos de tratamiento térmico se lleva a cabo la destrucción de microorganismos, o en su
caso de algunos factores termolábiles del alimento. Esta destrucción sigue una cinética de
primer orden, por lo que en realidad el dispositivo funciona como si se tratase de un reactor en
el que se lleva a cabo una reacción de primer orden.
Para el cálculo de la concentración media CM de la corriente que abandona el dispositivo de

tratamiento térmico, en función de la concentración de entrada C0, puede aplicarse la
expresión:
∞
C
C M =C 0=∫ ( ¿) Edt ¿
0 C0
Como la cinética de destrucción es de primer orden:
C= C 0=exp(−kt) , Edt
al sustituir esta ecuación en la 16.49 se obtiene:
∞
C M =C 0∫ exp(−kt ) , Edt
0
Cuando el número de valores es discreto, esta ecuación puede sustituirse por un sumatorio:
∞
C M =C 0 ∑ ¿ ¿
0
5.- MAQUINARIAS Y EQUIPOS DE TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALIMENTOS

ENLATADOS/ENVASADOS.
En el envasado aséptico de productos alimentarios se utilizan diferentes tipos de dispositivos

de tratamiento, en los que el alimento recibe el tratamiento que rebaja su carga microbiana de
forma adecuada, para luego ser envasado asépticamente. Estos dispositivos constan
esencialmente de tres partes bien diferenciadas:
una primera de calentamiento en la que el alimento pasa de su temperatura inicial a la propia

de tratamiento, una segunda denominada de mantenimiento en la que el alimento recibe el
tratamiento térmico a una temperatura constante, para luego pasar a una tercera etapa de
enfriamiento. Una vez tratado el alimento se lleva a un envase estéril que se sella en un
ambiente aséptico. Tanto en la etapa de calentamiento como en la de enfriamiento se suelen
utilizar intercambiadores de calor, que pueden ser de los diferentes tipos.
Las tendencias en cuanto a desarrollo de procesos relacionados con la conservación de

alimentos envasados se enfocan, salvo en alguna excepción, a alternativas de procesado
térmico más suaves con el producto, igual de efectivas contra los contaminantes, pero mucho
más respetuosas con las cualidades sensoriales de los alimentos; como los nuevos sistemas de
pasteurización a través de microondas para alimentos envasados.
Las autoclaves y los esterilizadores a presión se utilizan tanto para procesos de esterilización
como para procesos de pasteurización, siempre y cuando la presión interior que se genera en
el envase supere la presión atmosférica como resultado de la expansión térmica de los
alimentos o de los gases contenidos. El aumento de presión en la autoclave debido al ingreso
de vapor y/o aire de sobrepresión compensa la presión interna que se genera en el interior del
envase, de modo que se evite un daño al sellado o una deformación del envase.
REFERENCIAS
https://es.slideshare.net/diegogonzalez549221/1-principios-fundamentales-de-la-
conservacion-y-procesado-de
https://www.esan.edu.pe/apuntes-empresariales/2019/10/diagrama-de-dispersion-como-usar-
esta-herramienta-de-control-de-calidad/
file:///D:/Documentos/Downloads/OPERACIONES%20UNITARIAS%20EN%20LA
%20INGENIER%C3%8DA%20DE%20ALIMENTOS%20(%20PDFDrive%20).pdf

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2021“Año del bicentenario del Perú”

Tema: TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALIMENTOS ENLATADOS/ENVASADOS

Curso: PROCESOS AGROINDUSTRIALES I

Docente: ING MEGO MEGO VIRNE

Nombre: URQUIA GRIFA KAREN MILAGROS

Carrera profesional: ING AGROINDUSTRIAL

CINETICA DE DESTRUCCION TERMICA…………………………………………..pag2

Tiempo de reducción decimal……………………………………………………………pag2

Curva de destrucción térmica

Constante de tiempo de muerte térmica z……………………………………………….pag3

Grado de destrucción N…………………………………………………………………pag3

Tiempo de muerte térmica F…………………………………………………………….pag3

Efecto de la temperatura sobre parámetros cinéticos y tratamiento térmico…………...pag5

TRATAMIENTO DE PRODUCTOS ENVASADOS…………………………………pag5

Curva de penetración de calor………………………………………………………….pag5

Métodos para determinar la letalidad…………………………………………………..pag6

TRATAMIENTO TERMICO EN PROCESADO ASEPTICO………………………..pag6

Dispersión de tiempos de permanencia………………………………………………...pag7

Función de distribución E……………………………………………………………....pag8

Aplicaciones de los modelos de distribución al tratamiento térmico continuo…………pag8

MAQUINARIA Y EQUIPOS DE TRATAMIENTO TERMICO……………………...pag9

La industria alimentaria actual ha logrado optimizar el proceso de los tratamientos térmicos

2) CINÉTICA DE DESTRUCCIÓN TÉRMICA: Tratamiento en el que el medio

a) Tiempo de reducción decimal D, El tiempo de reducción decimal (valor D), es el tiempo

NX= Número de células supervivientes después de un tratamiento,

x=minutos a una determinada temperatura t.

b) Curva de destrucción térmica, Curva de muerte térmica La velocidad de destrucción de

c) Constante de tiempo de muerte térmica z, el valor de z puede ser definido como el

d) grado de reducción n, Para que la concentración de microorganismos al final de un

El logaritmo decimal de la razón entre la cantidad de microorganismos iniciales N0 a los de

e) Tiempo de muerte térmica F, La letalidad «F» se define como el tiempo total de

Este tiempo puede expresarse como un múltiplo del valor de D

0,21 minutos y un n = 12, el valor F será 0,21 x 12 = 2,52 minutos.

Una reducción del 99.99% en una población microbiana equivale a cuatro

reducciones de orden logarítmico, es decir F = 4D.

f) valor de cocción C, es la letalidad que estima la destrucción de las características

g) efecto de la temperatura sobre los parámetros cinéticos y de tratamiento térmico.

aumenta, con lo que la velocidad de destrucción térmica también aumenta. El efecto de la

3) TRATAMIENTO DE PRODUCTOS ENVASADOS: El tratamiento térmico en las

a) Curva de penetración de calor: La medida de la variación de la temperatura en el punto

b) métodos para determinar la letalidad. Aquí existen dos métodos:

El nivel de esterilización se expresa como el tiempo y la temperatura de tratamiento para cada

trata a una temperatura fija, el tiempo de tratamiento se obtendrá directamente de

4.- TRATAMIENTO TÉRMICO EN EL PROCESADO ASÉPTICO:

En el envasado aséptico de productos alimentarios se utilizan diferentes tipos de dispositivos

En la etapa de mantenimiento, el alimento suele circular por una conducción cilíndrica

a) Tiempos de permanencia, Las precauciones para minimizar la contaminación

El diagrama de dispersión se usa comúnmente para mostrar cómo dos variables se

c) Función de distribución E en el comportamiento ideal,

Se considerará circulación ideal del alimento en un dispositivo de tratamiento

d) Función de distribución E en el comportamiento no ideal, La función distribución de

interior del recipiente.

e) Aplicaciones de los modelos de distribución al tratamiento térmico en continuo. En los

Para el cálculo de la concentración media CM de la corriente que abandona el dispositivo de

al sustituir esta ecuación en la 16.49 se obtiene:

5.- MAQUINARIAS Y EQUIPOS DE TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALIMENTOS

En el envasado aséptico de productos alimentarios se utilizan diferentes tipos de dispositivos

una primera de calentamiento en la que el alimento pasa de su temperatura inicial a la propia

Las tendencias en cuanto a desarrollo de procesos relacionados con la conservación de