COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA CONVECTIVA DE MASA

OBJETIVOSDestruir los microrganismos que puedan afectar a la salud del consumidorDestruir los microrganismos que puedan alterar el alimentoInactivar a las enzimas presentes en el alimento, yOptimizar la retencin de factores de calidad a un costo mnimo

PASTEURIZACINObjetivo: reducir los agentes patgenos que puedan contener.

Altera lo menos posible su estructura fsica, sus componentes qumicos y sus propiedades organolpticas

No destruye totalmente las esporas de los microorganismos, ni elimina todas las clulas de microorganismos termoflicos.

Se emplea generalmente temperaturas por debajo del punto de ebullicin (en cualquier tipo de alimento)Dinmica de la pasteurizacin

ESTERILIZACIN

Se lleva a cabo a temperaturas elevadasDestruccin total de todos los microorganismos presentes en el alimento tratadoProduce alimentos con tiempos de vida muy superioresLa calidad organolptica de los productos esterilizados es peorProduce graves deterioros y prdidas de nutrientes, si no se es muy cuidadoso.

Eliminar principalmente todas las esporas de Clostridium botulinum.

Reduccin de la contaminacin (n)Donde:N0=contaminacin inicial o valor inicial del parmetro que se degradaNm=contaminacin o valor del parmetro al final del tratamiento

CINTICA DE LA TASA DE MUERTE TRMICA DE LOS MICROORGANISMOS Primera ley

N: nmero de organismos viables en un tiempo dado. t: tiempo en min. k: constante de velocidad de reaccin en min.

CINTICA DE LA TASA DE MUERTE TRMICA DE LOS MICROORGANISMOSNo: nmero original de microbios en t = 0. (nivel de contaminacin).N: numero de microbios en el tiempo t = t. (nivel de esterilidad).

CINTICA DE LA TASA DE MUERTE TRMICA DE LOS MICROORGANISMOSEl efecto de la temperatura sobre la constante de la velocidad de reaccin k puede expresarse mediante una ecuacin tipo Arrhenius.

Fig. 1. Poblacin (N) microbiana en el tiempo t (min) para una temperatura T, tambin llamada curva de inactivacin o de supervivencia.

D es el tiempo entre dos ciclos de la grfica 1. N/N0 se conoce como probabilidad de deterioro y debe tener un valor menor que 1.

Tabla 1. Comparacin del valor D para diferentes poblaciones microbianas

Valor de esterilizacin aceptable de un proceso

n es el nmero de reducciones decimales requeridas para la muerte trmica de una poblacin particular a una temperatura dada. Reemplazando F (que es un valor de tiempo) en la ecuacin:

Determinacin de valores de D usando la tcnica de esterilizacin parcial

Fig. 2. Reduccin decimal para diferentes temperaturas

a es un factor constante (min -1 )Ea es la energa de activacin (Kcal/mol KJ/molR es la constante universal de los gasesT es la temperatura absoluta en KK: min-1

Para D = D1/ 10, la igualdad anterior da z = T - T1El incremento de temperatura T - T1 necesario para que el tiempo de reduccin decimal se reduzca a la dcima parte es el valor Z.

Tabla 2. Comportamiento del microorganismo debido a ciertos factores

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE PROCESO TRMICO PARA LA ESTERILIZACIN

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE PROCESO TRMICO PARA LA ESTERILIZACINSi se hace T1= 250F (121.1C), que es la temperatura estndar contra la cual se comparan los procesos trmicos, y si se hace T2 = T.

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE PROCESO TRMICO PARA LA ESTERILIZACINCurva de destruccin trmica: grfica del tiempo de reduccin decimal contra temperatura.

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE PROCESO TRMICO PARA LA ESTERILIZACINPara el organismo Cl. botulinum se tiene el valor experimental de z = 18F.

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE PROCESO TRMICO PARA LA ESTERILIZACINValor Fo en min para el proceso trmico dado a una temperatura constante T(F) y un tiempo dado t en min.

Valor Fo en min para el proceso trmico dado a una temperatura constante T(F) y un tiempo dado t en min.Mtodo de BIGELOW para Para evaluacin de la esterilizacinCuando se esteriliza en una retorta o autoclave la temperatura no es constante en el tiempo sino que vara continuamente con l, la expresin en este caso para el clculo de F0 es:

Tabla 3. Letalidad de microorganismos de Z - 10C

Mtodo de BALL-STUMBO Para evaluar la esterilizacinPara considerar los efectos de la operacin de una autoclave puede usarse el mtodo siguiente.Sean:T1= Temperatura de proceso del autoclave o retortaT 0 = Temperatura inicial del punto ms fro del enlatadoT = Temperatura del punto ms fro del enlatado en un tiempo t.TA = Temperatura inicial aparentefh= Tiempo necesario para que la curva de penetracin atraviese un ciclo. Se llama parmetro de respuesta de temperatura en la curva de calentamiento.

Tabla 4. Valores de F0 para varios alimentos enlatados

El mtodo de Ball incorpora un anlisis de una serie de curvas de velocidad letal en las condiciones existentes durante la esterilizacin. El tiempo de muerte trmica, U, a la temperatura del medio calefactor, TM, se define como:Fig. 7. Figura tpica de una curva de enfriamiento