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Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS
ALIMENTARIAS
SUSTENTACIÓN DE TÍTULO POR SUFICIENCIA
PROFESIONAL - CENTRIFUGACION
PRESENTADO POR EL BACHILLER:
ANGEL DAVID MERCADO MERCADO
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL
DE INGENIERO DE INDUSTRIAS
ALIMENTARIAS
JURADOS:
MG. FERNANDO MEJÍA NOVA
MG. WILLIAM HEREDIA PEÑA
ING. TERESA TEJADA PURIZACA
AREQUIPA-PERÚ
2014
Propiedad Intelectual de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa
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INDICE
Contenido
OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 4
RESUMEN ............................................................................................................................................ 5
INTRODUCCION .............................................................................................................................. 6
1. Marco Teórico. .......................................................................................................................... 6
2. Fundamento de centrifugación. ............................................................................................. 9
2.1. Principio: ............................................................................................................................. 9
2.3. Variables que influyen en la centrifugación: ............................................................... 10
2.4. Diseños de centrifugas industriales: ............................................................................ 10
2.5. Características de las centrífugas: ............................................................................... 11
2.6. Fuerzas que actúan en las partículas:......................................................................... 16
3. Historia Del Equipo ................................................................................................................ 30
4. Tipos De Centrifugas ............................................................................................................. 31
1) Centrífuga De Sedimentación: ......................................................................................... 32
2) Centrífugas De Filtro: ........................................................................................................ 32
5. Tipos de filtros ........................................................................................................................ 32
1) Centrífugas Hidráulicas ..................................................................................................... 33
2) Centrífugas De Banda ....................................................................................................... 33
3) Centrífugas De Mando Eléctrico ...................................................................................... 34
4) Centrífugas Baches ........................................................................................................... 35
5) Centrífugas Continuas: ..................................................................................................... 36
6) Centrífuga Tipo Botella: .................................................................................................... 38
7) Centrífugas Tubulares: ...................................................................................................... 38
8) Centrífugas Tipo Disco: .................................................................................................... 39
9) Centrífugas Tipo Canasta: ................................................................................................ 39
10) Centrífugas tipo vacuum: ................................................................................................ 40
6. Principio de funcionamiento del equipo .............................................................................. 40
7. Proceso donde participa el equipo ...................................................................................... 42
8. Parámetros de control del equipo ........................................................................................ 48
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9. Conclusión ............................................................................................................................... 48
10. Tipos de centrifugación ....................................................................................................... 49
11. Centrifugas Comerciales .................................................................................................... 50
12. Rotores .................................................................................................................................. 51
Diseño de Equipo de Centrifugación ....................................................................................... 56
Centrifugadores .......................................................................................................................... 63
Principio ................................................................................................................................... 63
Hidrociclones ........................................................................................................................... 64
Cámaras-campana de centrifugación ................................................................................. 67
Centrifugador de cesta imperforada .................................................................................... 68
Decantador .............................................................................................................................. 69
Equipos de separación de lodos .......................................................................................... 73
Equipos de filtración centrífuga ............................................................................................ 73
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 75
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OBJETIVOS
Familiarizarse con la operación de centrifugado.
Determinar el efecto de la temperatura, el desplazamiento del anillo y la velocidad
de giro en el rendimiento de la separación.
Conocer el fundamento físico-químico de esos métodos de separación.
Adquirir la capacidad para decidir, en un momento determinado, cuál de ellos es
el más adecuado para proceder a realizar una separación en el curso de un
proceso de análisis o de síntesis.
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CENTRIFUGACION
RESUMEN
La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos
de diferente densidad mediante una fuerza centrífuga. Una centrífuga es un
aparato que aplica una fuerza centrífuga sostenida (esto es, una fuerza producida
por rotación)
• Las centrifugas son instrumentos que permiten someter a las muestras a
intensas fuerzas que producen la sedimentación en poco tiempo de las partículas
que tienen una densidad mayor que la del medio que las rodea
La base física de la separación es la acción de la fuerza centrífuga sobre las
partículas en rotación, que aumenta con el radio del campo rotacional y con la
velocidad de rotación. La velocidad de sedimentación se determina por la
densidad de las partículas.
Una centrífuga es una pieza del equipo que separa las partículas sólidas de
líquidos o separa los líquidos de la mezcla líquida, generalmente mediante el uso
de la fuerza centrífuga. Se suele aplicar en las industrias de productos químicos,
petróleo, alimentos, farmacéutica mina, carbón, tratamiento de aguas, naval, etc.
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INTRODUCCION
1. Marco Teórico.
La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos
de diferente densidad mediante una fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga es
provista por una máquina llamada centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un
movimiento de rotación que origina una fuerza que produce la sedimentación de
los sólidos o de las partículas de mayor densidad.
Los componentes más densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de rotación
de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla se
desplazan hacia el eje de rotación. De esta manera los químicos y biólogos
pueden aumentar la fuerza de gravedad efectiva en un tubo de ensayo para
producir una precipitación del sedimento en la base del tubo de ensayo de manera
más rápida y completa.
La centrifugación puede ser definida como el proceso de resolver sistemas de
multi-componentes, con al menos una de las fases liquidas, por la aplicación de la
fuerza centrifuga
La centrifugación es un método mecánico de separación de líquidos no miscibles,
o de sólidos y líquidos por la aplicación de una fuerza centrífuga. Esta fuerza
puede ser muy grande. Las separaciones que se llevan a cabo lentamente por
gravedad pueden acelerarse en gran medida con el empleo de equipo centrífugo.
Las centrífugas o bombas centrífugas se usan en diferentes tipos de industrias:
industriaquímica, petroquímica, refinerías, industrias alimenticias, farmacéuticas,
textil, azucarera, etc.
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A continuación, haremos una descripción sobre que son las centrífugas, sus tipos
y clasificación; además de su participación en la industria azucarera.
Una centrífuga es un aparato que aplica una fuerza centrífuga sostenida (esto es,
una fuerza producida por rotación) para impeler la materia hacia afuera del centro
de rotación. Este principio se utiliza para separar partículas en un medio líquido
por sedimentación.
Fig. 1 Tipos de separador mecánico
Materiales separados Separadores
Líquido de líquido Tanques de sedimentación, ciclones líquidos,
decantadores centrífugos, coalescedores.
Gas de líquido Tanques fijos, deaereadores, rompedores de espumas.
Líquido de gas Cámaras de sedimentación, ciclones, precipitadores
electroestáticos, separadores de choque.
Sólido de líquido Filtros, filtros centrífugos, clarificadores, espesadores,
centrífugas de sedimentación, ciclones líquidos, criba
húmeda, separadores magnéticos.
Líquido de sólido Prensas, extractores centrífugos.
Sólido de gas Cámaras de sedimentación, filtros de aire, filtros de bolsa,
ciclones.
Sólidos de sólidos Cribas, clasificadores neumáticos y húmedos,
clasificadores centrífugos.
La fuerza centrífuga se genera dentro del equipo estacionario mediante la
introducción de un fluido con alta velocidad tangencial a una cámara cilindro
cónica, formando un vórtice de considerable intensidad. Los ciclones que se basan
en este principio extraen gotas líquidas o partículas sólidas de los gases con
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diámetros hasta de 1 a 2 μm. Unidades más pequeñas, llamadas ciclones líquidos,
separan las partículas sólidas de los líquidos.
La alta velocidad que requiere un líquido a la entrada de estos se obtiene con
bombas estándar. En los equipos giratorios se genera una fuerza centrífuga
mucho mayor que en los equipos estacionarios (tazones o canastas operados en
forma mecánica, normalmente de metal, giran en el interior de una carcasa
estacionaria). Al rotar un cilindro a alta velocidad, se induce un esfuerzo de tensión
considerable en la pared del mismo. Esto limita la fuerza centrífuga, que puede
generarse en una unidad de tamaño y material de construcción dados. Por lo
tanto, solamente pueden desarrollarse fuerzas muy intensas en centrífugas
pequeñas.
La base física de la separación es la acción de la fuerza centrífuga sobre las
partículas en rotación, que aumenta con el radio del campo rotacional y con la
velocidad de rotación. La velocidad de sedimentación se determina por la
densidad de las partículas. Las partículas densas sedimentan primero, seguida de
las partículas más ligeras. En función de las condiciones existentes, las partículas
muy ligeras pueden incluso permanecer en suspensión.
La fuerza centrífuga relativa guarda relación con el número de revoluciones del
rotor por minuto conforme a la fórmula:
𝐹𝐶𝑅 = 1,118 𝑥 10−6 𝑟𝑛2 (1)
Donde:
FCR = fuerza centrífuga relativa (g)
r = radio en milímetros desde el pivote de la centrifugadora hasta la
punta del punto, y
n = número de revoluciones por minuto
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2. Fundamento de centrifugación.
- SEDIMENTACIÓN
Se basa en la diferencia de densidades entre un sólido y el líquido que lo rodea.
Solamente está influenciada por la gravedad.
-Centrifugación
Es un proceso de separación mecánica de partículas a través de un fluido por
acción de la fuerza de centrífuga.
2.1. Principio:
El principio de la sedimentación es la diferencia de densidades entre dos fases. Se
aplica a suspensiones:
Sólido – líquido
Líquido – líquido
Solido – liquido – líquido
En una centrífuga una partícula de un tamaño dado podrá separarse siempre y
cuando se tenga el tiempo suficiente para alcanzar la pared de la centrífuga. Por lo
que, si consideramos que una partícula se mueve radialmente a su velocidad
terminal entonces se puede calcular el diámetro de la partícula más pequeña que
podrá ser removida.
Operación:
Una suspensión es vaciada en una centrifuga hasta que las fases se separan por
diferencia de densidades y por acción de la fuerza centrífuga.
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2.2. Aplicaciones:
La sedimentación es una operación unitaria que se usa para:
- Separación de células de caldos de cultivo
- Procesamiento de jugo de frutas
- Producción de cerveza
- Concentración de proteínas
- Separación de cristales de licor madre
Las partículas pueden ser: sólidos o líquidos
El fluido generalmente es líquido
2.3. Variables que influyen en la centrifugación:
– Tamaño de partícula
– Densidad de la partícula
– Forma de las partículas
– Propiedades superficiales
– Fuerza centrífuga
2.4. Diseños de centrifugas industriales:
En biotecnología existen 4 principales tipos de centrífugas.
- De rotor tubular
- De rotor de cámara
- De rotor de discos
- De tornillo
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Las 4 operan en lotes o en continuo.
Los sólidos pueden separarse en lote, semicontinuo o continuo en las tres
primeras.
Las tres primeras son de rotación vertical y la última de rotación horizontal.
Los parámetros más importantes para la separación por centrifugación son:
- Forma, tamaño y densidad de sólidos
- Densidad y viscosidad del líquido
2.5. Características de las centrífugas:
- Operan en continuo
- cortos tiempos de retención
- No requieren ayudafiltro
- Alta eficiencia de separación
- Pequeños espacios requeridos
- Sistemas cerrados
En la siguiente tabla se presentan los rangos de velocidad de centrifugación
expresado en el número de veces la fuerza de gravedad para 5 diferentes tipos
de centrífugas
Ultracentrífuga 105 A 106
Tubular 13000 A 17000
Cámara 6000 A 11000
Discos 5000 A 15000
Tornillo 1500 A 4500
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Proceso en el cual la sedimentación se acelera por la aplicación de una fuerza
centrífuga.
A través de este procedimiento se separan materiales de diferente densidad
aplicando una fuerza superior a la de la gravedad.
En bioprocesados suele utilizarse para:
- separar células del caldo de fermentación
- eliminar desechos celulares
- recoger precipitados
- preparar medios de filtración
En general, requiere un equipamiento más costoso que para filtración, pero es un
procedimiento más efectivo en aquellos casos en los cuales se tienen partículas
más pequeñas.
Teoría:
Cuando una partícula de sólido se mueve a través de un medio continuo, su
velocidad se ve afectada por 2 fuerzas:
- Por un lado la partícula se acelera por la fuerza resultante de la diferencia que
existe entre su densidad y la del medio en el cual está sumergida.
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- Por otro lado, existe una fuerza de reacción a la acción anterior que tiende a
detener el movimiento de la partícula.
Por ej. El caso más sencillo es el de una esfera, en la cual podemos ver que la
fuerza de empuje viene dada por:
𝐹𝐵 = [𝜋𝑑3
6𝜌𝑠− 𝜌 ] 𝑎 (2)
Donde:
d = es el diámetro de la esfera
ρs = densidad de la esfera
ρ = es la densidad del fluido
a = aceleración de la partícula
Por su parte, la fuerza que se opone al movimiento de la partícula viene definida
por la ley de Stokes:
𝐹𝐷 = 3𝜋 𝑑 𝜇 𝑣 (3)
Donde:
Μ = es la viscosidad del medio
V = es la velocidad de la partícula
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Se considera que las aproximaciones anteriores se cumplen para esferas
pequeñas:
𝑑 𝜌 𝑣 / 𝜇 < 1 (4)
La relación anterior habitualmente se cumple para los fluidos biológicos.
Entonces,
Cuando la partícula comienza a moverse en la solución, lo hace a baja velocidad y
la FD es pequeña. Luego la partícula se acelera hasta que las fuerzas se igualen:
𝐹𝐵 = 𝐹𝐷 (5)
De allí podemos conocer su velocidad, donde la aceleración (a) será g en la
sedimentación y w2r en la centrifugación.
Algunos aspectos de interés:
La efectividad del proceso depende de la velocidad que alcanza la partícula dentro
de la centrífuga, en comparación con lo que ocurriría bajo influencia de la
gravedad.
La relación de velocidades de la partícula en la centrífuga respecto de aquella
observada con gravedad se conoce como efecto centrífugo o número g:
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𝑍 = 𝑤2 𝑟 / 𝑔 (6)
Donde:
Z = Fuerza desarrollada en una centrifuga
w2r = Aceleracion
g = Gravedad
La fuerza desarrollada en una centrífuga es Z veces la de la fuerza de gravedad.
Centrífugas Industriales: poseen factores de Z desde 300 a 16000.
Centrífugas de Laboratorio: pueden alcanzar valores de Z de 500000
En una centrífuga, la sedimentación se produce cuando las partículas que se
alejan del centro de rotación colisionan con las paredes de la cesta.
De las expresiones anteriores podemos ver que la velocidad de la partícula puede
aumentarse en una centrífuga por:
- ↑ de w
- ↑ de d
- ↑ (ρs - ρ)
- ↓ μ
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Además, el tiempo de exposición de la fuerza centrífuga también influirá para que
las partículas alcancen las paredes:
- en continuo, el t lo ↑ disminuyendo el caudal.
- En un sistema discontinuo se lo deja funcionando más tiempo.
2.6. Fuerzas que actúan en las partículas:
Durante la centrifugación de una suspensión actúan tres fuerzas:
- Fuerza centrífuga
- Fuerza de flotación
- Fuerza de resistencia o de arrastre
El proceso de centrifugación requiere una diferencia de densidades entre las fases
y una fuerza centrífuga.
Fuerza centrífuga (Fc)
𝐹𝑐 =mv2
r (7)
Donde:
Fc = Fuerza centrifuga que actua sobre la particula
r = Radio de la trayectoria
m = Masa de la partícula.
v = velocidad tangencial expresada en (m/s)
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𝑣 =2πrN
60 (8)
Donde:
N = velocidad de centrifugación expresada en rpm Por lo tanto,
𝐹𝑐 =𝑚
𝑟[2𝜋𝑟𝑁
60]2
=𝑚𝜋2𝑟𝑁2
900 (9)
De la ecuación anterior se observa que la fuerza centrífuga (Fc) aumenta
linealmente con el radio de la centrífuga pero lo hace de manera proporcional al
cuadrado de la velocidad de centrifugación (N). Este concepto ha sido muy
utilizado en ultracentrifugación (centrifugación a valores grandes de N).
2.6.1. Poder separador de una centrífuga o factor G.
El poder separador (PS) de una centrífuga o factor G indica cuantas veces más
rápido se llevará a cabo la separación centrífuga respecto a la separación
gravitacional.
𝑃𝑆 = 𝐺 =𝑉𝑐
𝑉𝑡=
𝑤2𝑟
𝑔=
𝑁
30√𝑟 (10)
De igual manera, si el diámetro es expresado en mm.
𝑃𝑆 = 𝐺 =𝑉𝑐
𝑉𝑡=
𝑤2𝑟
𝑔=
1.10 ∗ 10−2𝑁2𝐷
19600 (11)
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Por lo tanto,
𝐺 = 5.5𝑥10−7𝑁2𝐷 (12)
2.6.2. Análisis de la Centrifugación
Durante el movimiento de una partícula en un fluido hay esencialmente tres
fuerzas que actúan sobre los cuerpos:
•Centrífuga
•Fuerza de flotación
•Resistencia o fuerza de retardo
La fuerza de gravedad es:
𝐹𝑐 = 𝑚𝑤2𝑟 (13)
Donde:
Fc = Fuerza centrifuga que actúa sobre la partícula
m = masa de la particula
r = Radio de la trayectoria
w = Velocidad angular de la partícula
La fuerza de flotación es:
𝐹𝐹 = 𝑚𝑎ρ
p
ρL
(14)
Donde:
FF = Fuerza de flotación
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m = Masa de la partícula
L = Densidad del liquido
P = Densidad de la partícula
La fuerza de resistencia es:
𝐹𝑟 = CDρA𝑉2
2 (15)
El balance de fuerzas es:
𝐹𝑇 = 𝐹𝐶 − 𝐹𝐹 – 𝐹𝑅 (16)
Por lo tanto:
𝑚𝑑𝑉
𝑑𝑡= 𝑚𝑤2𝑟 −
mgρ
ρP
−𝐶𝐷ρAV𝑐
2
2 (17)
Donde w es la velocidad angular de rotación [1/seg] y,
𝑤 =2𝜋𝑁
60 (18)
Donde:
N = velocidad de centrifugación expresada en rpm.
Cuando las tres fuerzas se equilibran (dV/dt = 0 y V = Vt) la velocidad de
sedimentación en el campo centrífugo puede considerarse constante cuando el
tamaño de partículas es menor a 0.1mm.
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Por lo que,
𝑉𝑐2 =
2𝑔(𝜌𝑝 − 𝜌)𝑚
𝐴𝜌𝑝𝐶𝐷𝜌 (19)
Considerando partículas esféricas (V=D3/6) y sustituyendo los valores de m y A
en la ecuación anterior,
𝑉𝑐2 =
4(𝜌𝑝 − 𝜌)𝑔𝐷𝑝
3𝐶𝐷𝜌 (20)
En la mayoría de los casos de separación por centrifugación las partículas se
mueven en régimen laminar.
El coeficiente de arrastre Cd está en función del número de Reynolds. En la región
de flujo laminar o Región de Stokes.
𝐶𝐷 =24
𝑅𝑒=
24𝜇
𝐷𝑝𝑉𝜌 (21)
Sustituyendo el calor de Cd en la ecuación general de sedimentación se obtiene la
Ecuación de Stokes o Ley de Stokes para partículas sedimentando libremente en
flujo laminar
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𝑉𝑐 =w2rDP
2 (ρp
− ρ)
18μ (22)
Donde:
Vc = Velocidad de sedimentación
P = Densidad de la partícula
= Densidad del líquido
µ = Viscosidad del líquido
DP = diámetro de la partícula
W = Velocidad angular de la partícula
A partir de la ecuación anterior podemos obtener la distancia recorrida por una
partícula en un campo centrífugo.
𝑉𝑐 =dr
dt=
w2rDP2 (ρ
p− ρ)
18μ
dr
r=
w2DP2 (ρ
p− ρ) dt
18μ
Integrando:
𝐿𝑛 (𝑟2𝑟1
) =w2DP
2 (ρp
− ρ) t
18μ
Multiplicando por g/g
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𝐿𝑛 (𝑟2𝑟1
) =𝑔
𝑔
w2DP2 (ρ
p− ρ) t
18μ
𝐿𝑛 (𝑟2𝑟1
) =𝑉𝑡𝑤
2𝑡
𝑔 (23)
Donde:
Vt = Velocidad terminal de sedimentación en régimen gravitacional.
Por lo tanto, para estimar el tiempo que tarda una partícula en desplazarse una
distancia en un campo centrífugo esta dado por:
𝑡 =𝐿𝑛 (
𝑟2
𝑟1)𝑔
𝑤2𝑉𝑡 (24)
Cómo t = V/Q
𝑉
𝑄=
𝐿𝑛 (𝑟2
𝑟1)𝑔
𝑤2𝑉𝑡
Por lo tanto,
𝑄 =𝑤2𝑉𝑉𝑡
𝐿𝑛 (𝑟2
𝑟1)𝑔
(25)
Donde:
V = Volumen ocupado por la suspensión en el campo centrífugo.
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2.6.3. Definición de Sigma
A partir de la ecuación anterior, se puede derivar una característica muy
importante de las centrífugas, el valor, que es una característica geométrica de la
centrifuga con unidades de área e involucra la geometría de la centrífuga y la
velocidad de centrifugación.
𝑄 = 𝑉𝑡𝛴 (26)
Donde:
Q = Caudal volumétrico de alimentación
𝛴 = Area de la sección transversal
Vt = velocidad terminal de sedimentación en régimen gravitacional (La Ley
de Stokes)
𝑉𝑡 =𝑔𝐷𝑃
2(𝜌𝑝 − 𝜌)
18𝜇 (27)
Donde:
Vt = Velocidad de sedimentación bajo gravedad
P = Densidad de la partícula
= Densidad del líquido
µ = Viscosidad del líquido
DP = diámetro de la partícula
g = Aceleración de la gravedad
Y 𝛴 = área característica de la centrífuga
𝛴 =𝑤2𝑉
𝐿𝑛 (𝑟2
𝑟1)𝑔
(28)
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Donde, como se mencionó más arriba V es el volumen ocupado por la suspensión
en el campo centrífugo.
Además de ser un área característica de una centrífuga 𝛴, es una variable que
permite comparar dos centrífugas siempre y cuando 𝛴 se defina de la misma
forma.
𝑄1
𝛴1=
𝑄2
𝛴2 (29)
1 y 2: expresan las dos centrífugas
La magnitud de puede ser definida y determinada para centrífugas con diferente
geometría.
Por ejemplo,
a) Para una centrífuga tubular,
𝛴 =𝑤2
𝑔
𝜋(𝑟22 − 𝑟1
2)𝐿
𝐿𝑛 (𝑟2
𝑟1)
(30)
Donde el volumen útil de la centrífuga tubular es:
𝛴 = 𝜋(𝑟22 − 𝑟1
2)𝐿 (31)
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b) Para una centrífuga de discos,
𝛴 =𝑤2
𝑔
2𝑛𝜋(𝑟23 − 𝑟1
3)
3𝑡𝑎𝑛∅ (31)
Donde:
N = número de discos y
∅ = el ángulo de inclinación de los discos.
r2 y r1 = los radios externo e interno de los discos
2.7. Criterios de diseño de procesos de centrifugación
Para definir criterios de separación de partículas sedimentando en campos
gravitacionales o centrífugas pueden utilizarse el tamaño de partículas o la
distancia recorrida en el campo centrífugo.
Diámetro de corte. Se define como el diámetro de la partícula que alcanza la
mitad de la distancia entre r1 y r2.
Por lo tanto, si Dpc es el diámetro de corte, una partícula con este diámetro se
moverá una distancia ((r2-r1)/2) durante el tiempo de separación permitido.
Si se quiere que la partícula de diámetro Dpc sea removida deberá alcanzar la
pared de la centrífuga en el tiempo disponible, por lo que para rb = r2 y ra =
((r1+r2)/2)
𝐿𝑛𝑟𝑏𝑟𝑎
= 𝐿𝑛2𝑟2
(𝑟1 + 𝑟2) (32)
Por lo que, sustituyendo en la ecuación para centrífuga tubular,
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𝑄𝑐 = 𝑉𝑡𝑐
𝑤2
𝑔
𝜋(𝑟22 − 𝑟1
2)𝐿
𝐿𝑛 (2𝑟2
(𝑟1+𝑟2))
(33)
Donde Qc y Vtc son el gasto y la velocidad terminal para la partícula con diámetro
de partícula crítico (Dpc).
Distancia anular. Se define como la distancia anular a la cual se relacionan el
volumen de la suspensión cercano a la pared entre el volumen de la suspensión
cercano al radio; es decir, si la distancia volumétrica es del 50% corresponde al
radio que se requiere para que haya el mismo volumen de suspensión en las
secciones cercana y lejana al eje de rotación. A continuación se hace el ejercicio
para distancia anular de 50%.
𝜋𝐿(𝑟22 − 𝑟1.5
2 ) = 𝜋𝐿(𝑟1.52 − 𝑟1
2) (34)
(𝑟22 − 𝑟1.5
2 ) = (𝑟1.52 − 𝑟1
2)
(𝑟22 − 𝑟1.5
2 ) = 𝜋𝐿(𝑟1.52 − 𝑟1
2)
𝑟1.5 = [𝑟1
2 + 𝑟22
2]
0.5
(35)
Por lo tanto, para centrífuga tubular con distancia anular de separación del 50%
𝑄50 = 𝑉𝑡𝑐
𝑤2
𝑔
𝜋(𝑟22 − 𝑟1
2)𝐿
𝐿𝑛 [𝑟2
[𝑟12+𝑟2
2
2]
0.5]
(36)
Donde:
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𝛴50 =𝑤2
𝑔
𝜋(𝑟22 − 𝑟1
2)𝐿
𝐿𝑛 [𝑟2
[𝑟12+𝑟2
2
2]
0.5]
(37)
Para relacionar el criterio del diámetro de corte (distancia radial media) con el de
distancia anular 50%,
𝑟22 = 𝐿𝑛 [
𝑟2
[𝑟1
2+𝑟22
2]0.5] =
1
2[ 𝐿𝑛 [
𝑟2
[𝑟1
2+𝑟22
2]0.5]
2
] =
1
2𝐿𝑛
2𝑟22
𝑟12 + 𝑟2
2 = (38)
Por lo tanto, para centrifuga tubular con 50% de distancia anular
𝑄50 = 2𝑉𝑡
𝑤2
𝑔
𝜋(𝑟22 − 𝑟1
2)𝐿
𝐿𝑛 (2𝑟2
𝑟1+𝑟2)
= 2𝑉𝑡𝛴𝑐 (39)
Nótese como la definición de 𝛴 para el criterio de diámetro de corte es igual a 2 𝛴
cuando el criterio es la distancia anular al 50%.
Definición de 𝛴50%para centrífuga de discos:
Para distancia anular completa:
𝛴100 =𝑤2
𝑔
2𝑛𝜋(𝑟23 − 𝑟1
3)
3𝑡𝑎𝑛∅ (40)
𝑄100 = 𝑉𝑡𝛴100 (41)
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28
Para distancia anular al 50%:
𝑄50 = 2𝑉𝑡𝛴100
Separación liquido-líquido
𝑑𝐹 = 𝑑𝑚𝑤2𝑟 (42)
Donde:
dF = Fuerza diferencial a travez de la pared del cilindro
dm = Masa del cilindro diferencial
w = Velocidad angular del cilindro
r = radio del cilindro.
𝑑𝐹 = 𝑤2𝑟2𝜋𝜌𝑟𝑏𝑑𝑟
𝑑𝑃 =𝑑𝐹
𝐴 𝑑𝑃 =
𝑤2𝑟2𝜋𝜌𝑟𝑏𝑑𝑟
2𝜋𝑅𝐵
𝑑𝑃 = 𝑤2𝜌𝑟𝑑𝑟 (43)
Donde:
dP = presión diferencial a través de la pared del cilindro diferencial
- Variación de la presión respecto al radio en la centrifuga
𝑃1 − 𝑃2 =𝑤2𝜌𝐿(𝑟2
2−𝑟12)
2 y 𝑃2 − 𝑃4 =
𝑤2𝜌𝑃(𝑟22−𝑟4
2)
2 (44)
Por lo tanto,
𝜌𝑃(𝑟22 − 𝑟4
2) = 𝜌𝐿(𝑟22 − 𝑟1
2) (45)
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29
𝜌𝑃𝑟22 − 𝜌𝑃𝑟4
2 = 𝜌𝐿𝑟22 − 𝜌𝐿𝑟1
2 𝜌𝑃𝑟22 − 𝜌𝐿𝑟2
2 = 𝜌𝑃𝑟22 − 𝜌𝐿𝑟1
2
Por lo tanto,
𝑟12 =
𝜌𝑃𝑟42 − 𝜌𝐿𝑟1
2
𝜌𝑃 − 𝜌𝐿 (46)
La interfase r2 debe de estar a un radio inferior a r3
Un ejemplo típico es:
Para dos líquidos inmiscibles de densidad conocida y una centrífuga con radios de
derrame conocidos calcular el radio de la interfase.
Sea el caso de dos fases líquidas con densidades 0.865 y 1.032 g/cm3 con radios
1 y 4 de 5 y 7.5 cm respectivamente, calcular el radio de la interfase,
𝑟22 =
0.865 ∗ 25 − 1.032 ∗ 56.25
0.865 − 1.032
𝑟2 = 14.77𝑐𝑚
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30
3. Historia Del Equipo
La invención de la máquina centrífuga que purga masa cocidas azucareras ha sido
atribuida a Schotter en 1848 y a Dubrunfaut, pero las autoridades en esta materia
están de acuerdo en que fue David Weston quien obtuvo la patente de la
centrífuga suspendida en 1852 y la introdujo al trabajo práctico azucarero en
Hawai, en 1867. Hasta bien entrado el siglo actual, al tipo de máquina centrífuga
que está en uso general en la actualidad se le llamaba centrífuga Weston. Fué
para trabajo azucarero que se desarrollaron equipos de filtración de varios tipos,
entre ellos el filtro Taylor de bolsas, de hace más de 100 años; el filtro prensa, fue
sugerido por Howard alrededor de 1820, pero fue introducido con éxito por
Needham en 1853; y los filtros modernos de láminas, tales como los Kelley,
Sweetland y Vallez, fueron introducidos de 1910 a 1920.
Descripción del equipo:
La centrífuga utilizada en la industria azucarera consiste en una canasta cilíndrica
y de las mallas. El canasto cilíndrico de la centrífuga, que está suspendido de una
flecha o "huso" tiene sus costados perforados y forrados de tela metálica; entre el
forro y el costado hay láminas de metal que contienen de 400 a 600 perforaciones
por pulgada cuadrada (62 a 93 perforaciones por cm2)
La canasta: está diseñada para recibir la masa cocida por tratar y colocada en un
eje vertical en cuyo extremo superior se encuentra el motor o la toma de fuerza
que mueve a la máquina.
La canasta está perforada con numerosos orificios que permiten el paso de las
mieles, los cuales son de 7 mm de diámetro y están separados aproximadamente
22 mm entre centros; además está provista de anillos circulares que resisten la
fuerza centrífuga; la canasta esta guarnecida con una malla de metal que retiene
el azúcar y deja pasar las mieles. Las canastas se construyen de mayor o menor
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grueso, de acuerdo con la fuerza centrífuga a la que estarán sujetas. Las que
recibirán las tensiones mayores se fabrican de acero al cromo-cobre y los aros
algunas veces de acero niquelado.
La canasta está abierta en su parte superior para permitir la alimentación de la
masa cocida y en el fondo para descargar el azúcar cuando la máquina se
detiene. Cuando la máquina esta trabajando, es decir, durante la carga y secado,
esta ultima salida permanece cerrada por un cono de lámina delgado. La canasta
está fija al eje por un cubo que ocupa la abertura del fondo, pero que deja espacio
suficiente para la descarga del azúcar.
La canasta está rodeada por una envoltura para recibir las mieles y para proteger
al operador de las partes móviles. Esta envoltura tiene una abertura en la parte
superior que corresponde con la de la canasta y que puede cerrarse por medio de
dos medias tapas de charnela provistas con una perforación a través de la cual
pasa el eje. En general, se emplean varias centrífugas formando una batería y
distribuidas en una línea.
Las mallas: la amplitud del esparcimiento no permite que la canasta esté
guarnecida por una simple lámina perforada o una simple malla perforada o una
simple malla: la mayor parte de las perforaciones caerían sobre la pared lisa de la
canasta y no dejarían escapar las mieles. Por esta razón la canasta generalmente
se provee de dos guarniciones diferentes:
a. Una malla de sostén que es una tela metálica ordinaria de alambre de bronce o
de cobre de 1 a 1.5 mm de diámetro, con aberturas de 5 a 10 mm que sirve
para separar la malla propiamente dicha de la pared de la canasta.
b. La malla propiamente dicha, diseñada para retener los cristales y que puede
ser:
4. Tipos De Centrifugas
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Existen 2 grandes tipos de centrífugas:
1) Centrífuga De Sedimentación:
Esta contiene un cilindro o un cono de pared sólida que gira alrededor de un eje
horizontal o vertical. Por fuerza centrífuga, una capa anular de líquido de espesor
fijo se sostiene contra la pared. A causa de que esta fuerza es bastante grande
comparada con la de la gravedad, la superficie del líquido se encuentra
esencialmente paralela al eje de rotación, independientemente de la orientación de
la unidad. Las fases densas "se hunden" hacia fuera y las fases menos densas se
levantan hacia dentro. Las partículas pesadas se acumulan sobre la pared y
deben retirarse continua y periódicamente.
2) Centrífugas De Filtro:
Estas operan como el tambor de rotación de una lavadora doméstica. La pared de
la canasta está perforada y cubierta con un medio filtrante, como una tela o una
rejilla fina, el líquido pasa a través de la pared impelido por la fuerza centrífuga
dejando una torta de sólidos sobre el medio filtrante. La rapidez de filtración se
incrementa con esta fuerza y con la permeabilidad de la torta sólida. Algunos
sólidos compresibles no se filtran bien en una centrífuga a causa de la
deformación que sufren las partículas por la acción de la fuerza centrífuga, por lo
que la permeabilidad de la torta se ve reducida considerablemente. La cantidad de
Líquido que se adhiere a los sólidos después que éstos se han centrifugado
depende también de la fuerza centrífuga aplicada; en general, el líquido retenido
es considerablemente menor que el que queda en la torta que producen otros
5. Tipos de filtros
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Clasificación
Dependiendo del mecanismo utilizado para realizar su trabajo, las centrífugas se
clasifican en:
1) Centrífugas Hidráulicas
Para este tipo de centrífuga es necesario un litro de agua por segundo para un
H.P. Cuando la presión se aplica con una bomba centrífuga, ésta tiene
generalmente, un rendimiento propio de 0.65 a 0.80. Las bombas bien
construidas, llegan fácilmente a 0.75.
Ventajas:
1. Su conservación es simple; las piezas que más se desgastan son las boquillas,
que se reemplazan fácilmente.
2. En algunos países se ha llegado a hacerlas girar muy rápidamente,
aumentando la presión del agua y la potencia de las bombas.
Desventajas:
1. Tienen un alto consumo de potencia por el bajo rendimiento de la rueda Pelton.
2. El problema anterior se acentúa más si se les hace trabajar con compresores
de acción directa, que consumen de 35 a 40-Kg. por H.P.
3. Su arranque es relativamente lento.
4. Este tipo de centrífuga tiende a desaparecer, por no corresponder a las
exigencias de la industria azucarera moderna.
2) Centrífugas De Banda
Este tipo de centrífugas se reúne en baterías movidas por un eje longitudinal
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común que, a su vez, es mandado por un motor. Los ejes de las centrífugas son
verticales y por lo tanto, la transmisión necesita poleas locas para el regreso de la
banda. El eje longitudinal gira comúnmente a una velocidad de aproximadamente
un tercio de la de las máquinas. El cálculo de las centrífugas de banda, se hace a
partir del par y de la aceleración angular, pudiendo considerarse ésta como
constante durante el período de arranque.
Ventajas:
1. Son las baratas de instalar.
2. Son simples y su conservación es fácil.
3. Causan al motor pocas cargas intempestivas y dar una marcha suave y
regular.
Desventajas:
1. El desgaste de las bandas es considerable
2. Las necesidades de potencia sin ser tan altas como las de las centrífugas
hidráulicas, son mayores que las de las centrífugas con mando eléctrico
directo.
3. Han perdido terreno en favor de las centrífugas con mando eléctrico.
3) Centrífugas De Mando Eléctrico
Estas máquinas se manejan con un motor eléctrico vertical, cuyo eje es
continuación del eje de la centrífuga. El mando de la máquina se efectúa por
medio de un embrague de fricción consistente en dos zapatas de material flexible
provistas de dos balatas de fricción y convenientemente cargado. Las zapatas
están fijas al eje del motor y giran dentro de un tambor que a su vez está fijo al eje
de la centrífuga, resbalan al principio, arrastrando la centrífuga que gira más y más
rápidamente y al fin de determinado tiempo las zapatas se adhieren
completamente. La rapidez de aceleración puede modificarse considerablemente,
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modificando el peso de carga de las zapatas o cambiando el grueso de la banda
flexible de que están hechas.
Ventajas:
1. Cada máquina centrífuga es independiente, es decir, forma una unidad
separada.
2. Por esta ventaja se economizan correas y tuberías.
3. Si algún motor se descompone, sólo se para una máquina y ésta es una
ventaja contra la pérdida de tiempo.
4. El motor individual es el arreglo que permite las más altas capacidades, la
mejor calidad del azúcar y el uso más completo del equipo.
5. Necesidades de mano de obra son mínimas.
6. La conservación es simple; las descomposturas, las paradas y las reparaciones
de los motores, son raras.
Desventajas:
1. Este tipo de centrífugas son bastante caras.
2. Su motor disminuye el factor potencia.
4) Centrífugas Baches
Las partes más importantes de este tipo de centrífugas son:
1- Canasto: también llamado "drum". La porción cilíndrica esta perforada con
hoyos de 1/8" – ¼" .La parte superior tiene un labio sólido el cual fija el espesor de
la masa, normalmente oscila entre 7 y 10 pulgadas. La parte inferior es sólida con
hoyos para descargar el azúcar, este hoyo puede tener una válvula para cierre
durante el ciclo.
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36
2- Tumbador: es un mecanismo de descarga que actúa neumáticamente que
posee una cuchilla que raspa el azúcar en el canasto.
3- Eje: el canasto se une al eje central en el fondo. El eje conecta el canasto con el
motor.
4- Bearing: Toda la parte rotativa esta soportada sobre los bearings.
5- Switch
6- Envolvente
7- Cedazos
Ventajas:
1. Ofrece un buen lavado de la masa cocida.
2. No ofrece rotura de cristales.
3. Produce azúcar de baja humedad.
4. Bajo consumo de energía.
Desventajas:
1. Requerimientos de mantenimiento considerables.
2. Costo de operación y capital altos.
5) Centrífugas Continuas:
Este tipo de centrífuga gira a velocidad constante, por tal razón usa menos
controles. Esto hace que el costo de mantenimiento sea menor. El canasto es
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cónico con ángulos entre 30 y 34 grados. Este ángulo permite al cristal de azúcar
subir y ser descargado en la parte superior del canasto debido a la fuerza
centrífuga.
La alimentación debe colocar el flujo de masa en el centro del canasto y producir
una capa uniforme en la parte inferior del canasto.
Los cedazos son similares a los de las centrífugas bache pero tienen las
siguientes diferencias:
El cedazo debe estar fijo al canasto.
El tamaño de los hoyos es diferente.
El cedazo continuo sufre desgaste producido por el azúcar y debe ser cambiado
periódicamente.
Debido a que el azúcar sube a través del screen, los cristales se rompen
produciendo cristales de diferentes tamaños.
Ventajas:
1. Bajo requerimiento de personal para su manejo.
2. Poca necesidad de mantenimiento.
3. Bajo costo de capital y operacional.
Desventajas:
1. Alto consumo de energía eléctrica.
2. Pobre lavado de masa cocida.
3. Alta rotura de cristales.
Dependiendo de sí la centrífuga o su parte giratoria tenga una pared sólida, una
pared perforada o una combinación de ambas, estas se clasifican en:
1. Tipo botella
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2. Tubulares
3. Tipo disco
4. Tipo vacuum
6) Centrífuga Tipo Botella:
Es un separador tipo lote, el cual es usado primordialmente para investigaciones,
pruebas o controles. La separación toma lugar en un tubo de ensayo o en un
envase tipo botella, el cual es simétricamente montado en una vara vertical. La
vara de una centrífuga de este tipo esta usualmente dirigida por un motor eléctrico,
turbo-gas, o por un mecanismo de tren dirigido manualmente localizado encima o
debajo del rotor.
En la mayoría de los casos, las botellas son sostenidas por envases de metal
bastante fuertes, de tal modo que su eje sea perpendicular al eje de rotación, y
algunas centrífugas tipo botella, los tubos de ensayo o botellas están inclinadas a
un ángulo de 37° al eje de rotación, a fin de reducir la distancia a la que el material
debe ser colocado.
Este tipo de centrífugas es un equipo estándar para la mayoría de los laboratorios
biológicos, químicos o médicos. Son usados para separar materiales sólidos en
suspensión o para clarificar líquidos cuando las precipitaciones no suceden en un
tiempo razonable en el campo gravitatorio.
7) Centrífugas Tubulares:
Las centrífugas tubulares son usadas mayormente para la separación continua de
líquidos de otros líquidos o de partículas muy finas de líquidos. En general, son
usadas cuando se requieren altos requerimientos de centrifugación. El tazón
rotatorio de una centrífuga tubular consiste en un largo tubo hueco.
Para separación continua, el material a centrifugar es introducido en el extremo
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cerca del eje. En muchos casos la separación no es completa y se debe pasar el
material varias veces a la máquina.
Estas centrífugas son movidas por un motor de alta velocidad o una turbina de aire
o vapor. La sedimentación toma lugar como un fluido que fluye desde un extremo
del tubo al otro. Cuando el material consiste en pequeñas partículas o moléculas y
la concentración es muy baja, el material sólido es usualmente dejado depositarse
en la pared. En este caso, la maquina es operada como una centrífuga por lote.
Las centrífugas tubulares se usan en un sinnúmero de aplicaciones, tales como:
purificación de vacunas ( vacunas no centrifugadas contienen gran cantidad de
materiales no esenciales y dañinos; purificación de aceites de lubricación e
industriales; clarificación y purificación de productos alimenticios tales como
aceites esenciales, extractos y jugos de fruta; separación de líquidos inmiscibles
que no pueden ser separados por gravedad.
8) Centrífugas Tipo Disco:
Consiste en una pila de discos delgados en forma de conos. La sedimentación
toma lugar en dirección radial en el espacio entre los conos adyacentes. La
centrífuga tipo disco usualmente opera en forma continua. Estas centrífugas son
usadas para separación de líquidos en los cuales el sólido o componentes
inmiscibles que están en bajas concentraciones. Son usadas para la purificación
de aceites combustibles, para el aprovechamiento de aceites usados de motores,
y para refinación de aceites vegetales.
9) Centrífugas Tipo Canasta:
Estas centrífugas son llamadas a menudo "centrífugas filtro o clarificadores".
Tienen una pared perforada y un rotor tubular cilíndrico. En la mayoría de los
casos para pared externa la centrífuga consiste en una fina malla metálica o una
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serie de mallas soportadas por una pesada malla gruesa, la cual a su vez es
soportada por un plato.
El líquido pasa a través de la malla, y las partículas muy largas se depositan en
esta. Estas centrífugas son empleadas en la manufactura de caña de azúcar, en el
secado de ropa en lavadoras caseras y en el lavado y secado de diferentes tipos
de cristales y materiales fibrosos.
10) Centrífugas tipo vacuum:
En estas centrífugas, el rotor gira en aire o algún otro gas a presión atmosférica.
La fricción gaseosa en el rotor giratorio aumenta a un promedio relativamente alto,
tal así que la energía requerida por el motor aumenta también. Esto da como
resultado que la temperatura del rotor aumenta drásticamente, algunas veces
excediendo el punto de ebullición del agua.
Estas centrífugas pueden ser usadas para la determinación de pesos moleculares
de prácticamente todas las sustancias en solución. En centrífugas modernas, los
conductores de aire han sido reemplazados por conductores con motores
eléctricos más eficientes. Las centrífugas tipovacuum son utilizadas para purificar
muchos materiales biológicos que no pueden ser fácilmente separados por otros
métodos.
6. Principio de funcionamiento del equipo
El operador arranca la máquina y carga la canasta, es decir, introduce la cantidad
deseada de masa cocida. La fuerza centrífuga hace que la masa cocida suba por
la pared exterior de la canasta y, mientras que la malla detiene al azúcar, expulsa
el licor madre. Este escurre hacia la envoltura y se recoge del fondo de ella
dirigiéndose a un canal que va en la parte trasera inferior y a lo largo de la batería.
Las dimensiones de las centrífugas se caracterizan por dos medidas principales:
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41
1. El diámetro interior de la canasta
2. La altura interior de la canasta.
Un factor tan importante como las dimensiones, desde el punto de vista de la
capacidad de las centrífugas, es la velocidad. La velocidad y el diámetro son los
factores que determinan la fuerza centrífuga, es decir, la fuerza necesaria para
eliminar las mieles durante la centrifugación.
Si se considera una centrífuga de un diámetro dado y se varía su velocidad, se
obtendrá un secado más rápido y más completo a medida que la fuerza centrífuga,
y por lo tanto la velocidad de rotación, sea mayor. En otras palabras, si una
centrífuga trabaja a una velocidad más alta que otra, ambas idénticas y
centrifugando la misma masa cocida, la máquina que trabaja a una velocidad
mayor terminará su secado antes que la otra.
No debe suponerse que la marcha a la velocidad de operación es el único factor
importante en el curso de la centrifugación. Las otras fases del proceso ocupan
una parte sustancial del ciclo de operación, que es mayor en masas cocidas de
alta pureza que en masas cocidas de baja pureza y es notablemente más alto en
los ciclos más rápidos.
Los factores que influyen en el tiempo de la centrifugación son:
La viscosidad de las mieles, es decir, de su temperatura, densidad y pureza
El tamaño y la regularidad de los cristales.
La rapidez de aceleración de la máquina, es decir, el tiempo necesario para
alcanzar la velocidad de operación.
La fuerza centrífuga desarrollada por la centrífuga en su velocidad de operación.
La capacidad de trabajo o la producción de azúcar de una centrífuga, depende de
dos factores principales:
a. El contenido de la canasta en volumen de masa cocida: la cual puede
expresarse en volumen de masa cocida o en peso de azúcar. El volumen de
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42
masa cocida depende principalmente del: área de la tela de la centrífuga y del
grueso de la capa de masa cocida.
b. La duración del ciclo: de los factores que dependen de la características de la
máquina son:
La fuerza centrífuga desarrollada a la velocidad de operación.
La velocidad de la aceleración, y en menor medida:
La rapidez de freno y de descarga.
En las centrífugas hay dos potencias que deben considerarse:
a. La potencia del arranque o potencia necesaria durante el período de
aceleración.
b. Potencia durante la operación.
Esta última es evidentemente mucho menor que la primera, porque corresponde
únicamente al mantenimiento de la velocidad, mientras que la potencia para el
arranque corresponde al gasto de energía necesaria para llevar a la centrífuga de
la inmovilidad a la velocidad de operación, confiriéndole así una fuerza cinética
considerable.
7. Proceso donde participa el equipo
En las masas cocidas de alta pureza, el azúcar en la centrífuga se lava con agua y
luego con vapor, o con vapor únicamente.
La doble purga es un procedimiento para la separación del azúcar, que sólo se
usa en la fabricación del azúcar blanco. Consiste primero en purgar la masa
cocida en una batería de centrífugas, sin lavarla. Las mieles que se obtienen son
entonces "pobres" o "pesadas". El azúcar se descarga en un mezclador localizado
bajo éstas, en donde se mezcla con mieles de alta pureza para formar una masa
cocida. De aquí se manda al mezclador distribuidor de una segunda batería de
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43
centrífugas llamadas "de afinado", en donde se purga y se lava con agua y vapor.
Las mieles obtenidas son "ricas" o "ligeras".
Para que la centrífuga pueda realizar un buen trabajo depende de:
La uniformidad del tamaño del grano.
Viscosidad del licor madre.
Cuando el grano no es uniforme, la centrifugación puede ser muy difícil. En este
caso, y si la máquina lo permite, la aceleración debe hacerse lenta y gradual.
Algunas centrífugas disponen de descarga automática, las cuales están abiertas
en el fondo de la canasta y provistas de:
Un disco diseñado para recibir la masa cocida y distribuirla en el interior de la
canasta: sin este disco, la masa cocida caerá directamente, a través de la canasta
al conductor de azúcar.
Un fondo de pendiente notablemente mayor que la pendiente de las centrífugas de
descarga a mano. Este generalmente tiene:
- para altas purezas 45º
- para bajas purezas 60º
En las centrífugas automáticas la descarga del azúcar se asegura por un
dispositivo especial o "arado".
6. Descripción Del Proceso
La recepción de las cañas para la fábrica se hace directamente en la báscula del
batey o en básculas anexas que sirven ciertos puntos importantes o alejados de la
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44
zona de aprovisionamiento del Ingenio. El transporte se asegura por vías férreas o
por camiones o tractores con remolques.
Desde el punto de vista de la manutención, las cañas que llegan a la fábrica se
pueden dividir en 2 clases:
a. Las cañas que se trasportan por medios mecánicos: (remolques, camiones y
vagones de ferrocarril). Los cuales llegan generalmente en paquetes,
amarrados con 3 cadenas y los cuales son descargados por medio de grúas.
b. Las cañas que se transportan por carretas. Se reserva generalmente a las
carretas la descarga directa en el conductor de cañas.
La caña que es descargada de los camiones o carretas es llevada por medio de
las mesas alimentadoras hacia el conductor de caña, el cual es el tablero
movedizo que lleva la caña a la fábrica y que asegura la alimentación de los
molinos transportándola del patio a la desmenuzadora.
Algunas fábricas hacen el uso de cuchillas para poder alimentar regularmente a la
desmenuzadora. El trabajo de estas es convertir a las cañas enteras en un
material formado por pedazos cortos y pequeños. Las cuchillas cañeras ejecutan
dos funciones y tienen dos ventajas:
a. Favorecen la capacidad de los molinos transformando la caña en una masa
compacta y homogénea.
b. Mejoran la extracción de los molinos rompiendo la corteza de la caña y
facilitando así su desintegración y la extracción del jugo.
Antes de la caña pasar por la desmenuzadora, pasa por un electroimán el cual
atrae y retiene los pedazos de metal que pasan por su campo magnético. Dicho
electroimán o separador magnético esta instalado sobre todo el ancho del
conductor que va a la desmenuzadora.
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45
La desmenuzadora es la primera máquina con presión entre sus cilindros, que
encuentra la caña al llegar a los molinos y tiene 2 funciones:
Asegura la alimentación de toda la batería.
Prepara la caña, facilitando la toma de ésta por los molinos y la extracción en
ellos.
Luego de la desmenuzadora, la caña pasa a la desfibradora, el cual es un aparato
que se emplea para completar la preparación y la desintegración de la caña y
facilitar así la extracción del jugo por los molinos. Su nombre indica la acción que
desarrolla: corta en pedazos pequeños, desfibra.
Después de pasar por la desfibradora, la siguiente máquina son los molinos; los
cuales se comunican uno al otro, por medio de los conductores intermedios, que
son cadenas que llevan el bagazo de la salida de un molino a la entrada del
siguiente. El bagazo que sale del último molino debe distribuirse en los hornos de
las calderas. Para este fin, se eleva por un elevador de bagazo, que lo tira sobre
un conductor horizontal para distribuirlo a lo largo de los hornos de las calderas.
Al obtenerse el jugo, este pasará por el proceso de defecación, el cual es el único
tratamiento que se practica universalmente. Se aplica cal al jugo, y la calidad de
esta es importante; deben evitarse, sobre todo, cales que contengan más del 2%
de MgO o de óxido de hierro o de aluminio. La purificación es, sobre todo, física.
Se forma un precipitado fácil de observar en la probeta debido, sobre todo, a
materiales coagulados. Este precipitado arrastra las impurezas físicas al
envolverlas.
Luego, se procede a clarificar el jugo por acción del ácido fosfórico. Este ácido se
le agrega al jugo, precipita una parte de los coloides y de las materias colorantes
que contiene. El jugo se pasa luego a los decantadores, los cuales son simples
tanques rectangulares en los cuales se deja reposar el jugo el tiempo necesario.
En el curso del tratamiento de jugo, es necesario calentarlo por lo menos una vez;
por lo que es necesario contar con un cambiador de calor entre el vapor de escape
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46
(o de los evaporadores) y el jugo: estos aparatos son los calentadores. El jugo
circula dentro de los tubos y el vapor alrededor de ellos. Mamparas apropiadas
obligan al jugo a pasar un cierto número de veces de arriba hacia abajo y de abajo
hacia arriba.
La filtración, proceso siguiente, es una operación a veces delicada y difícil de
manejar. Para poder hacerla, con las mejores probabilidades de éxito, es
necesario observar ciertas reglas:
Temperatura: es conveniente filtrar a alta temperatura, pues la viscosidad decrece
a medida que la temperatura aumenta.
Reacción: los jugos alcalinos filtran mejor que los ácidos o neutros, por lo que se
agrega cal a las cachazas antes de enviarlas a la filtración.
La purificación del jugo produce un jugo claro. Este jugo es azúcar disuelto en
agua junto con ciertas impurezas. Cuando se ha quitado ya la mayor cantidad
posible de estas impurezas queda por eliminar el agua. Este es el objeto de la
evaporación, la cual se lleva a cabo en los evaporadores.
Cuando el jugo se concentra, su viscosidad aumenta rápidamente y al llegar a los
77-80º, comienzan a aparecer cristales, modificándose la naturaleza del material
al pasar progresivamente del estado líquido a una condición en parte sólida y en
parte líquida. El material pierde su fluidez progresivamente, de manera que es
necesario emplear métodos diferentes para manejarlo. En estas condiciones, el
material recibe el nombre de "masa cocida".
Por esta razón, es necesario hacer los siguientes cambios:
Llevar a cabo la evaporación, en un solo efecto:
Emplear un tipo de equipo similar, en principio, al evaporador, pero mejor
adaptado para mejorar el producto viscoso que debe concentrar.
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47
Dichos equipos son llamados "Tachos", y aquí se lleva a cabo el procedimiento
llamado "cocimiento".
El trabajo del tachero es ciertamente el más importante de los trabajos de la
fábrica. Aunque tiende a ser más y más simplificado y es posible controlarlo con
instrumentos, el cocimiento del azúcar es evidentemente una cuestión de destreza
y la destreza y la habilidad del tachero tienen una influencia decisiva en la calidad
y en el rendimiento del azúcar. El desarrollo de una templa comprende cuatro
fases principales:
1. Concentración
2. Cristalización
3. Crecimiento del grano
4. Cerrado de la masa cocida
Cuando la masa cocida sale del tacho está a una sobresaturación alta. Si se le
permite reposar, el azúcar que contiene aún el licor madre sigue depositándose
sobre los cristales, sin embargo, esta masa cocida es muy densa y el licor madre
es muy viscoso. La cristalización cesará rápidamente si la masa cocida queda sin
movimiento; la cristalización es entonces un proceso que consiste en mezclar la
masa cocida por cierto tiempo después de caer del tacho y antes de pasar a las
centrífugas y que tiene como finalidad completar la formación de los cristales y
forzar un agotamiento más completo del licor madre.
Después de la cristalización, las masas cocidas son depositadas en las
centrífugas donde son lavadas, ya sea con agua o con vapor, según el caso lo
amerite, y es obtenido el azúcar en la forma comercial. La masa cocida es
separada en: el azúcar y las mieles o melazas.
Todavía el azúcar que sale de las centrífugas tiene una humedad entre el 0.5 y el
2%. Esta humedad disminuye la calidad de conservación del azúcar cuando pasa
de cierto límite y particularmente cuando sube del 1%. El secador de azúcar se
compone de un elevador de azúcar; un secador rotativo, que sirve al mismo
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48
tiempo como enfriador en su parte inferior, un calentador de aire, un ventilador, un
ciclón, un separador de polvo, una chimenea, un segundo elevador, una tolva y
una báscula automática. De aquí el azúcar es enviado a su almacenamiento para
su futura entrega.
8. Parámetros de control del equipo
Las telas de la centrífuga deben limpiarse con vapor, por lo menos una vez al día,
para remover los cristales que se alojan en las perforaciones. Los constructores
proporcionan con la centrífuga un tubo pequeño especial para este fin.
Algunas veces la tela de las centrífugas se rompe o se desgarra. Este accidente
se nota por la presencia de cristales en las mieles, las que deben revisarse
frecuentemente, por este motivo: los cristales se sienten entre los dedos. La tela
desgarrada debe repararse o reemplazarse inmediatamente.
La fuga de cristales puede deberse también a un espacio excesivo (mayor de 0.8
mm.) Entre la tela y la parte superior de la canasta, o a defectos en la canasta o
en la tela.
Algunas casas fabrican anillos "retenedores" o ‘bandas" diseñadas para evitar este
accidente y para hacer que la centrífuga no permita la fuga de cristales. La
disminución de pureza de las mieles con el uso de estos dispositivos es en
ocasiones notable.
9. Conclusión
Las centrífugas participan en la parte final de la elaboración del azúcar, pero de
ella depende de que tan buena calidad resulte el producto. En el lavado se puede
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49
disolver mucha azúcar, por lo que este proceso requiere de mucha atención.
Además, de que si al retirar el azúcar de las centrífugas con un alto porciento de
humedad, el producto podría echarse a perder durante el tiempo de
almacenamiento.
En dado caso que el azúcar no resulte de la calidad esperada, se procede a una
segunda purga en las centrífugas de terceras, ilustradas anteriormente. Una vez el
azúcar sale de la centrífuga está prácticamente lista para el consumo.
10. Tipos de centrifugación
Centrifugación diferencial: Se basa en la diferencia en la densidad de las
moléculas. Esta diferencia debe ser grande para que sea observada al
centrifugar. Las partículas que posean densidades similares sedimentarán
juntas. Este método es inespecífico, por lo que se usa como centrifugación
preparativa para separar componentes en la mezcla (por ejemplo, para
separar mitocondrias de núcleos y membrana) pero no es útil para separar
moléculas.
Centrifugación isopícnica: Partículas con el mismo coeficiente de
sedimentación se separan al usar medios de diferente densidad. Se usa
para la separación de ADN con mucha frecuencia.
Centrifugación zonal: Las partículas se separan por la diferencia en la
velocidad de sedimentación a causa de la diferencia de masa de cada una.
La muestra se coloca encima de un gradiente de densidad preformado. Por
la fuerza centrífuga las partículas sedimentan a distinta velocidad a través
del gradiente de densidad según su masa. Se debe tener en cuenta el
tiempo de centrifugación ya que si se excede, todas las moléculas podrían
sedimentar en el fondo del tubo de ensayo.
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50
Ultracentrifugación: Permite estudiar las características de sedimentación
de estructuras subcelulares (lisosomas, ribosomas y microsomas) y
biomoléculas. Utiliza rotores (fijos o de columpio) y sistemas de monitoreo.
Existen diferentes maneras de monitorear la sedimentación de las
partículas en la ultra centrifugación, el más común de ellos mediante luz
ultravioleta o interferones
11. Centrifugas Comerciales
Centrifugas de Sedimentación
Simulan y amplifican la fuerza degravedad por un factor de 2 a 5órdenes de
magnitud en los tamaños comerciales
a) Tubular
b) Cámaramúltiple
c) Tazón solido
d) Decantadoras
e) Discos
Filtro Centrifuga
Combinan los dos principios de separaciónmecánica: Filtración y centrifugación
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51
Centrifugas
• Las centrifugas son instrumentos que permiten someter a las muestras a
intensas fuerzas que producen la sedimentación en poco tiempo de las partículas
que tienenuna densidad mayor que la del medio que las rodea
• En general se diferencian en función de los márgenes de aceleración a que
someten alas muestras en:
a) centrifugas (de pocas g a aprox. 3,000 g),
b) súper-centrifugas (o centrifugas de alta velocidad, rango de 2,000 g a 20,000 g)
c) ultracentrifugas (de 15,000 g a 600,000 g)
• En las centrifugas se suele controlar la temperatura de la cámara para
evitarsobrecalentamiento de las muestras debido a la fricción. En las
ultracentrífugas, lavelocidad extrema (mas de 100,000 rpm), hace que sea
necesario hacer un intensovacio en la cámara de la centrifuga para evitar el
calentamiento de rotor y muestra.
12. Rotores
En una centrifuga el elemento determinante es el rotor, dispositivo que gira y en el
quese colocan los tubos. Existen varios tipos:
-Rotor basculante. Los tubos se colocan en unos dispositivos (cestilla) que, al
girar el rotor, secoloca en disposición perpendicular al eje de giro. Así pues los
tubos siempre giran situados
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52
– Rotor de ángulo fijo. Los tubos se insertan enorificios en el interior de rotores
macizos. El casoextremo es el de los rotores verticales en los queel tubo se sitúa
paralelo al eje de giro. Este tipode rotores es típico de ultracentrifugas.
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53
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54
En las separaciones centrifugas solido-liquido la velocidad de sedimentacion es
mayorque la sedimentación libre o gravitacional, debido a que los equipos al girar
producenuna mayor aceleración de las partículas.
𝑣𝑤 =𝐷𝑝
2(𝜌𝑠 − 𝜌)𝑤2𝑟
18𝜇
Donde:
w2r = Aceleración centrifuga [L/t2]
w = Velocidad rotacional en radianes [t-1]
r = Distancia radial del eje de rotación a la partícula [L]
𝑤 =2𝜋
60. 𝑟𝑝𝑚 (
𝑟𝑎𝑑
𝑠𝑒𝑔)
a) El diámetro aparente de las bacterias es del orden de diez veces menor que el
de las levaduras, por lo quesu velocidad de sedimentación es cien veces menor,
ya que esta es proporcional al cuadrado de la partícula
b) Las células contienen mas del 70% de agua por lo que su densidad es muy
semejante a la de los caldos, porlo tanto el parámetro Δρ puede ser muy bajo
c) Algunos caldos biológicos son muy viscosos propiedad que dificulta la
sedimentación
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55
d) La velocidad de sedimentación puede ser incrementada en un equipo centrifugo
aumentando la velocidad derotación o la distancia de sedimentación (diámetro de
la centrifuga)
Factor G
En la caracterización y escalamiento de centrifugas frecuentemente se emplea el
factor G,que es una medida relativa de la velocidad de sedimentación de una
partícula en uncampo centrifugo con respecto a su velocidad de sedimentación en
el campo gravitacional
𝐺 =𝑣𝑤
𝑣𝑔=
𝑤2𝑟
𝑔
G puede ser referida a un radio característico el cual generalmente es el radio
exterior delcampo centrifugo. Esto permite desarrollar expresiones prácticas para
estimar la G de lasiguiente forma
𝐺 = 5,6 ∗ 10−7𝑁2𝐷
Donde N esta en rpm, el diámetro del tazón de la centrifuga (o punto de interés) D
en mmy G es adimensional
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56
Diseño de Equipo de Centrifugación
El diseño de los equipos de centrifugaciónestá basado en la teoría de la
sedimentación,
1. lo cual puede visualizarsemásfácilmente en el casode las centrifugastubulares
debido a la sencillez de su geometría
2. Este caso puede serextendido al caso de lascentrifugas de discos
Por otro lado, los equipos que operan por filtración centrifuga presentan variantes
dediseño respecto a los dos anteriores
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57
Diseño de Centrifugas Tubulares
Hechos a considerar en el diseño
1. Las propiedades del caldo, la velocidad de rotación y el radio de giro de la
centrifuga determinan lavelocidad de sedimentación que se puede lograr enun
equipo de sedimentación centrifugo
2. La velocidad de sedimentación conjuntamente conla distancia de
sedimentación, determinan eltiempo de sedimentación
3. El gasto (Q) determina el tiempo de residencia delas partículas en un equipo
dado
El gasto manejable en una sedimentación centrifuga depende de la geometría
especifica del equipo, de suvelocidad de giro y de las propiedades del caldo.
Para producir un liquido libre de sólidos, el tiempo de sedimentación en el equipo
debe ser igual o menoral tiempo de residencia de las partículas impuesto por el
flujo de gasto volumétrico (Condición de diseño)
Suposiciones para el diseño
a. La alimentación es una solución diluida
b. Las partículas se distribuyen uniformemente en la capa anular
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58
c. Las partículas sedimentan de acuerdo a la Ley de Stokes
d. La distancia entre la superficie del liquido y la pared de la centrifuga es
constante
Tiempo de residencia
La velocidad del fluido en el sentido axial esta dado por:
𝑣𝑧 =𝑑𝑧
𝑑𝑡=
𝑄
𝐴
Donde:
Q = Gasto volumétrico [L3/t]
A = Área de flujo [L2]
vz= Velocidad de la partícula en el sentido axial [L/t]
El área de flujo es igual a la sección transversal de la capa anular del fluido y esta
dada por:
𝐴 = 𝜋𝑅02 − 𝜋𝑅1
2 = 𝜋(𝜋02 − 𝜋1
2)
R1 = Distancia radial del eje de giro a la superficie del liquido
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59
R = Distancia del eje de giro a la pared del tazón
Con los limites de integración adecuados se puede obtener el tiempo de
residencia de las partículas dentro de la centrifuga
∫ 𝑑𝑧𝐿
0
=𝑄
𝜋(𝑅02 − 𝑅1
2)∫ 𝑑𝑡
𝑡𝑟
0
L = Longitud de la centrifuga
tr= tiempo de residencia de la partícula
Integrando:
𝑡𝑟 =𝜋(𝑅0
2 − 𝑅12)𝐿
𝑄
𝑣𝑟 =𝑑𝑟
𝑑𝑡=
𝐷𝑝2(𝜌𝑠 − 𝜌)𝑤2𝑟
18𝜇
En este caso inicialmente la partícula se localiza en R1 y en el momento tsde
alcanzar la pared en
R0, de tal manera que:
∫𝑑𝑟
𝑟
𝑅0
𝑅1
=𝐷𝑝
2(𝜌𝑠 − 𝜌)𝑤2
18𝜇∫ 𝑑𝑡
𝑡𝑠
0
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60
Integrando tenemos:
𝑡𝑠 =18𝜇
𝐷𝑝2(𝜌𝑠 − 𝜌)𝑤2
𝑙𝑛𝑅0
𝑅1
Expresando la ecuación anterior en términos de vg:
𝑡𝑠 =𝑔
𝑣𝑔𝑤2𝑙𝑛
𝑅0
𝑅1
Expresión para vx
Si se considera una sección de película de longitud L, donde la velocidad vxsolo
depende de ypero no de x; cuando se desprecian los efectos inerciales, se
considera que el sistema seencuentra en el estado estacionario y el flujo es
laminar, la ecuación de movimiento para estesistema puede ser escrito de la
forma:
𝑑𝑃
𝑑𝑥= 𝜇
𝑑2𝑣𝑥
𝑑𝑦2
Esta expresión puede ser integrada dos veces entre los límites:
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61
Para: 𝑦 =𝑎
2 , 𝑣𝑥 = 0
Para: 𝑦 =−𝑎
2 , 𝑣𝑥 = 0
Y obtener la expresión:
𝑣𝑥 =∆𝑃𝑎2
8𝜇𝐿[1 − (
2𝑦
𝑎)]
Donde: a es el espesor de la película y P es la presión
Tiempo de Sedimentación y Gasto Volumétrico
a). 100% de sedimentación
En este caso la partículamasdifícil de capturar se localiza en la parte inferior
derecha de la película en (x = 0, y =-a/2), y la parte más lejana en la que puede
sedimentar es la parte superiorizquierda de la película en:
𝑥 =(𝑅0 − 𝑅1)
𝑠𝑒𝑛𝜃𝑦 =
𝑎
2
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62
La velocidad de sedimentación en el sentido radial está dada por la Ley de Stokes:
𝑑𝑟
𝑑𝑡𝑠= 𝑣𝑔
𝑤2𝑟
𝑔
Por lo tanto:
𝑑𝑡𝑠 =𝑔𝑑𝑟
𝑣𝑔𝑤2𝑟
Escalamiento
En el análisis de la operación de la sedimentación centrifuga se desarrollaron
expresiones para el cálculo del gasto manejable por una centrifuga de geometría
particular, debido a que los equiposse construyen de tamañosespecíficos. Así gran
parte del problema se reduce a una selección delequipo más que a un diseño
especifico para un trabajo particular.
Las velocidades de sedimentación que se predicen con la Ley de Stokes pueden
ser adecuadaspara el caso de centrifugas tubulares, pero pueden resultar hasta
dos veces mayores de lasrealmente obtenidas en las centrifugas de discos.
En la selección de equipo de centrifugación una combinación adecuada de los
principios teóricos con pruebas experimentales directamente con el material, es lo
más recomendable.
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63
Tiempo equivalente: 𝐺1𝑇1 = 𝐺2𝑇2
Factor Sigma: 𝑄1
2
∑1=
𝑄2
∑2
Centrifugadores
Los centrifugadores se encargan de la separación de las partículas mediante
fuerza de aceleración gravitacional que se logra gracias a una rotación rápida.
Este proceso puede provocar la sedimentación o suspensión de las partículas o
puede conseguir la fuerza necesaria para la filtración a través de algún tipo de
filtro.
La aplicación más común es la separación de sustancias sólidas a partir de
suspensiones altamente concentrados. Si se usa de esta manera para el
tratamiento de las aguas residuales se consigue la deshidratación y creación de
sedimento más o menos consistente dependiendo de la naturaleza del lodo
tratado, y la aceleración en concentrar o aumentar el grosor de lodo poco
concentrado.
Principio
El método de separación es similar a la separación por gravedad. La fuerza motriz
es mayor al ser resultado de la rotación del líquido: en el caso de la
sedimentación, donde la fuerza motriz es el resultado entre las diferencias en
densidad de las partículas sólidas y liquidas, la separación se logra con una fuerza
del orden de 1000 a 20000 veces mayor que la gravedad.
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64
Tipos
La mayoría de los centrifugadores rotan gracias a algún tipo de fuerza motriz. El
tipo de centrifugadores para la sedimentación incluyen:
Hidrociclones
Campana tubular centrifuga (bowl)
Cámaras-campana de centrifugación (chamberbowl)
Centrifugador de cesta imperforada (imperforatebasket)
Separador de discos (disk stackseparator)
decantador (decanter)
Los centrifugadores de sedimentos fueron inventados para la separación entre
líquidos y sólidas y para los solidos no manejables. Pronto se llego a la conclusión
de que este tipo de sistemas tiene una gran cantidad de aplicaciones adicionales
desde la separación de sólidos e impurezas, hasta la separación de sólidos en
líquidos.
Hidrociclones
La manera más simple de utilizar la fuerza centrifuga para la separación son los
hidrociclones. En realidad no es un centrifugador: ya que la separación centrifuga
se producida por el movimiento del lodo, inducido por la inyección del material de
alimentación de manera tangencial. El principio de operación se basa en el
concepto de velocidad terminal de sedimentación de una partícula sólida en un
campo centrífugo. El siguiente esquema describe las condiciones de operación de
los hidrociclones.
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65
El flujo de entrada entra tangencialmente (inlet) en la sección cilíndrica del
hidrociclon que seguirá un camino circular con un flujo revertido de fluido desde
afuera al eje del vórtice (vortexfinder).El campo centrifugo generado por las
velocidades tan altas de circulación crearía un cono de aire en el eje que
normalmente se extiende hasta la apertura guía (spigotorapex) en la base de la
sección cónica (air core) a través del vórtice (vortexfinder) y hasta la sección de
reborde o rebosamiento en la parte superior (overflow).Para que esto ocurra la
fuerza centrifuga debe ser mucho mayor que la gravitacional. Las partículas que
caen dentro del campo centrifugo tenderán a moverse hacia afuera en función de
la mayor densidad. Las mayores, y mas pesadas migran rápidamente a las
paredes de fuera de la sección cilíndrica y posteriormente forzadas a caer al
interior de la pared cónica. Las partículas pequeñas, serán sin embargo atraídas
hacia dentro por el fluido a medida que se mueven hacia el vórtice (vortexfinder).
La separación sólida ocurrirá durante la suspensión a lo largo del recipiente del
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66
hidrociclon, de manera que genera lodo denso en la pared más externa, que
permite el flujo continuo del hidrociclon en la boquilla de retraso.
Campana tubular centrifuga
La campana tubular centrifuga ha sido usado durante mucho tiempo antes que
otros sistemas de centrifugación. Se basa en simple geometría: su diseño consiste
en un tubo, cuyo largo es de varias veces su diámetro que rotan entre apoyos a
cada lado. El flujo del proceso entra en el fondo del centrifugador (feedsuspension)
y altas fuerzas centrifugas separan los sólidos que se adhieren a las pareces de la
campana, mientras la fase liquida sale en la parte superior del centrifugador.
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67
Debido a que este sistema carece de rechazo de sólidos, los sólidos solo se
pueden eliminar parando el funcionamiento del aparato, desmontándolo y
arrastrando o lavando los sólidos manualmente.
Estos centrifugadores campana tubular tienen capacidad de deshidratación, pero
capacidad limitada de separación de sólidos. La espuma generada puede suponer
un problema a no ser que se utilicen skimmer especiales o bomba centrípeta.
Cámaras-campana de centrifugación
Las cámaras- campana de centrifugación consisten en un número de campanas
tubulares organizadas de manera co-axial. Consiste en una campana principal que
tienen divisiones cilíndricas insertadas que separan el volumen de la campana en
una serie de cámaras anulares que operan en serie. El flujo de alimentación entra
en el centro de la campana y la suspensión pasa a través de las distintas cámaras,
que van aumentado la distancia del eje. Los sólidos sedimentan en las partes
externas en las paredes de las cámaras y el líquido limpio se extrae mediante
rebosamiento en la cámara de mayor diámetro. El sistema también supone una
clasificación de sólidos en suspensión: las partículas principales se depositen en la
cámara interior y las partículas finas en las cámaras subsecuentes. La eliminación
de los sólidos sedimentadles necesita la parada de la rotación para su limpieza
manual.
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68
Centrifugador de cesta imperforada
Se usa cuando el contenido de sólidos en suspensión es muy alto. Consiste
simplemente en una cesta o campana tambor, que normalmente rota en torno a un
eje vertical. Los sólidos se acumulan y comprimen debido a la fuerza centrifuga
pero no son deshidratados. El liquido residual drena al parar la rotación. la capa de
sólidos se remueve manualmente mediante cepillado o retirada con pala. La
descarga se puede conseguir mediante un skimmer y tubería para remover el
liquido residual y después mediante la aplicación de una pala-cuchillo para cortar
el sólido formado. Esto evita la parada del sistema para su limpieza.
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69
Decantador
El decantador centrífugo es el único decantador que ha sido preparado para el
manejo de concentración de sólidos significativa en la suspensión de alimentación.
Al mismo tiempo alcanza altos niveles de clarificación del concentrado líquido.
Aunque es una maquina de diseño complicado esta basado en un principio básico.
Consiste en una cámaracilíndrica horizontal (1) que rota a alta velocidad, con un
tornillo helicoidal de extracción (2) situado co-axialmente. El tornillo se ajusta
perfectamente al contorno de la cámara, de manera que solo permite agua clara
entre la cámara y el rotador. La velocidad diferencial entre el tornillo y el rotador es
lo que provoca un movimiento de arrastre para la recogida de los sólidos, que se
acumulan en las paredes de la cámara.
El producto a ser tratado (3) se introduce axialmente en la unidad mediante un
distribuidor apropiado (4). Es propulsado en el espacio anillo (5) que se forma en
la superficie interna de la cámara y el cuerpo del rotador. El proceso de rotación
tiene lugar dentro de la sección cilíndrica de la cámara. La velocidad relativa del
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70
rotador empuja los productos sedimentados (6) a lo largo de la cámara. El arrastre
de los sólidos en la longitud del cono permite los sedimentos pasar fuera de la
fase liquida clarificada. Mientras la entrada de agua sea continua se establece un
nivel líquido (7) en la unidad siguiendo la superficie cilíndrica que constituye la
superficie externa del anillo líquido. Una vez han pasado los sólidos fuera del anillo
líquido la sección restante del cono produce el drenaje final hasta el eyector o
expulsor: esta sección se conoce como zona de secado (8). El liquido clarificado
(9) se colecta al otro extremo de la cámara mediante un flujo dentro de un limite
ajustable (10), que limite el anillo de liquido de la unidad. Una tapa permite la
colección del líquido clarificado y los sedimentos y protege el rotor.
El decantador opera principalmente mediante la sedimentación causada por la
separación de sólidos en suspensión en función de la densidad del liquido donde
se encuentran suspendidos. Si la diferencia de densidad es mayor que la
gravedad esto provoca una fuerza motriz suficiente para la separación en un
tiempo razonable. Si la densidad es pequeña, o el tamaño de las partículas es
pequeño, entonces la separación por gravedad se produce durante mucho tiempo
y la fuerza de separación debe aumentarse mediante fuerzas centrifugas mayores
que la gravedad.
2. Tornillo Extracción helicoidal (rotador).
3. Alimentación.
4. Distribuidor.
5. Espacio entre anillos.
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71
6. Producto de sedimentación.
7. Nivel liquido.
8. Zona de secado.
9. Liquido clarificado.
10. Limite ajustamiento.
Ventajas
La principal ventaja del decantador es la posibilidad de remover sólidos separados
en zonas de separación específicas de manera continuada. En comparación con:
Sedimentación por gravedad: el decantador puede alcanzar separaciones
que serian muy difícil en un clarificador o separador en laminas, y además
produce sólidos más secos.
Hidrociclones: el decantador tiene una mayor capacidad de liquido, puede
manejara mayores concentraciones de lodo y producir sólidos mas secos.
Campana tubular centrifuga: el decantador ofrecer mayores capacidades,
puede manejar mayores concentraciones de lodo y producir sólidos mas
secos.
Centrifugador de cesta imperforada: el decantador opera de manera
continuada, puede manejar mayores concentraciones de lodo y producir
sólidos más secos.
Separador de discos: el decantador tiene una operación continuada, puede
manejar mayores concentraciones de lodo y producir sólidos mas secos.
Las ventajas del decantador son que se puede utilizar para un mayor rango de
usos potenciales, además de su continua operación, la posibilidad de aceptar
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72
grandes rangos de concentraciones de alimentación al sistema, y la disponibilidad
para una gran variedad de capacidades del flujo de alimentación al sistema.
Centrífugas de líquidos inmiscibles
Este tipo de centrífugas están constituidas por un tubo vertical que
suele medir 0,1 m. de diámetro y 0,75 m. de longitud y suele rodar a velocidades
de entre 15.000 y 50.000 revoluciones por minuto. Este tubo se sitúa en el interior
de una carcasa estacionaria.
El líquido se introduce por el canal central, se desplaza hacia la
periferia y cuando está totalmente lleno rebosará. Si metemos dos líquidos
inmiscibles (una emulsión, como la leche), el agua irá hacia la periferia y el aceite
irá hacia el centro. Esta operación se suele realizar de forma continua (sin parar)
con lo que conociendo el radio neutro al que hemos hecho referencia con
anterioridad, se colocarán dos receptáculos circulares, uno para la grasa y el otro
para la salida del agua que se conectan a dos tubería fijas que están fijadas a la
carcasa del aparato.
Tienen capacidad suficiente para procesar 20.000 litros de leche a la hora
produciendo 18.000 litros de leche con un 0,04% de grasa y 2.000 litros con un
40% de grasa.
Una variante a este tipo de centrifugadora es la centrifugadora de cámara y disco
ya que en ocasiones se producen alteraciones del flujo en los aparatos descritos
anteriormente
Centrífugas clarificadoras
Separan sólidos y líquidos cuando la proporción de sólidos es
pequeña, en torno al 3-4%. Puede realizarse en cámaras cilíndricas. Son muy
similares a las descritas anteriormente y en este caso la fase más densa serán las
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73
partículas. Se utilizan para purificar zumos, aceites, cervezas, desaguar el
almidón, etc. Tiene una capacidad de procesado de 300.000 litros por hora
Equipos de separación de lodos
Para este proceso se utiliza una centrífuga de cámara más tornillo
similar a la descrita en el artículo dedicado a la extracción por presión. La máquina
consta de un tornillo en el interior de una carcasa. Se pueden separar pastas de
hasta un 50% de sólidos. Hay una carcasa que gira y en el interior un tornillo que
gira en el mismo sentido pero a una velocidad ligeramente inferior. Los sólidos van
a la periferia y el agua queda en la parte más interior. El agua saldrá por un
extremo y los sólidos por el otro. La velocidad de giro suele estar situada en torno
a las 2.000 – 4.000 revoluciones por minuto. Se utiliza este aparato para purificar
aceites de pescado, harinas de pescado, papillas de café, etc.
Equipos de filtración centrífuga
Consiste en un tambor con paredes perforadas y con un filtro en su interior. Se
introduce la disolución con las partículas y se hace girar el tambor. El agua sale
por los orificios quedando retenidas las partículas en el filtro.
Esto obliga a vigilar los filtros por lo que hay que parar de vez en cuando para
cambiarlos o limpiarlos. En ocasiones, el sistema lleva cuchillas incorporadas para
limpiarlo. Se utiliza para refinar el azúcar, extracción de zumos de frutas, crio
concentración, etc.
Aplicaciones
El decantador centrífugo puede separar la mayoría de tipos de liquido/ sólido. Se
puede utilizar para la clasificación de sólidos en líquidos en suspensión o para la
clarificación de líquidos. Además también se puede utilizar en la recuperación de
sólidos de valor desde el líquido en suspensión lavando el sólido recuperado. El
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74
decantador también puede desaguar los lodos consiguiendo un nivel muy alto de
secado y finalmente puede ser operado para actuar como un espesante,
produciendo liquido claro y lodo más concentrado.
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75
BIBLIOGRAFIA
ANONYME (1979), De la separación a la centrifugación. Bios, 10 (7-8) : 8-
18
‘Watertreatmenthandbook’, Degremont, 1991
Ken Sutherland, ‘Centrifuge focus: solids removal the option’, Filtration and
separation, July-August 2005
Alan Records, ‘Decanter centrifuge Handbook’, 200
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1
TRATAMIENTOS TERMICOS EN ALIMENTOS
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2
AGRADECIMIENTO
Primero agradezco a mi dios por estar siempre conmigo en todo
momento de mi vida y a toda mi familia especialmente a mis
padres que me dieron todo su apoyo incondicional para
poderme graduar y convertirme en una persona de bien.
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3
INDICE
AGRADECIMIENTO .................................................................................................................. 2
INTRODUCCION ........................................................................................................................ 4
RESUMEN ................................................................................................................................... 5
MARCO TEORICO ..................................................................................................................... 9
1. TRATAMIENTOS POR CALOR ....................................................................................... 9
1.1. CLASIFICACION DE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS. ............................... 10
1.2. PENETRACION DEL CALOR. ............................................................................... 12
1.3. FUENTES Y MÉTODOS DE APLICACIÓN DEL CALOR. ................................ 13
1.4. EFECTOS DEL CALOR SOBRE LOS MICROORGANISMOS ........................ 14
2. ESCALDADO Y PASTEURIZACIÓN. ........................................................................... 17
2.1. ESCALDADO. ........................................................................................................... 17
2.2. TIPOS DE ESCALDADO ........................................................................................ 18
4. PASTEURIZACIÓN. ......................................................................................................... 23
6. EXTRUSIÓN. .................................................................................................................... 48
7. TOSTADO. ........................................................................................................................ 59
CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 65
BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 66
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4
INTRODUCCION
El hombre aprendió a lo largo de los siglos, por vía empírica a explotar las
temperaturas extremas para la conservación de sus alimentos. Observó que
enfriándolos se retrasaba su alteración; que manteniéndolos en estado congelado
se conservaban durante largos períodos de tiempo; que el calentamiento
eliminaba los agentes de la alteración de origen microbiano y que, si se evitaba la
recontaminación mediante un envasado adecuado, los alimentos térmicamente
tratados podían conservarse incluso a la temperatura ambiente.
Del mismo modo, conoció que algunos alimentos, mantenidos a temperatura
ambiente, sufren modificaciones de sus propiedades organolépticas, pero siguen
siendo aptos para el consumo y se vuelven más estables. Así fue desarrollando
una amplia variedad de alimentos fermentados, muchos de ellos originalmente
asociados a los alimentos frescos disponibles en la región y a una determinada
raza o tradición. La sociedad moderna consume cientos de productos fermentados
que siguen siendo esencialmente idénticos a los que se consumían hace varias
generaciones pese a que muchos de ellos fueron favorecidos por la aplicación de
los avances científicos y técnicos. Las fermentaciones utilizadas generalmente son
las lácticas y las alcohólicas, o una combinación de ambas. Si el alimento original
contiene un azúcar fermentable y se encuentra poco salado es probable que se
produzca una fermentación láctica. Si su sabor es ácido, lo esperable es una
fermentación alcohólica. En cualquier caso, para conseguir las características
deseadas en el producto fermentado, resulta esencial el control de la temperatura.
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OBJETIVOS
Determinar como influye los cambios de temperatura en un alimento
principalmente al incrementar la temperatura.
Los objetivos principales que se persiguen al aplicar un tratamiento térmico a un
alimento son:
Destruir los microorganismos que puedan afectar a la salud del consumidor
Destruir los microorganismos que puedan alterar el alimento
Inactivación enzimática
Optimizar la retención de factores de calidad a un costo mínimo
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RESUMEN
La aplicación de un tratamiento térmico a alimentos viene condicionado por la
necesidad de:
Reducir la flora microbiana presente en los alimentos
Evitar las alteraciones producidas por los microorganismos no patógenos
Aplicar el grado de calentamiento/enfriamiento adecuado a cada alimento en
cuestión
El tratamiento térmico de un alimento depende de:
La termo-resistencia de los microorganismos y enzimas presentes en el alimento
La carga microbiana inicial que contenga el alimento antes de su procesado
El pH del alimento
El estado físico del alimento
Bajo el título de Tratamientos Térmicos se suelen englobar todos los
procedimientos que tienen entre sus fines la destrucción de los microorganismos
por el calor. Nos estamos refiriendo tanto a la Pasteurización y a la Esterilización,
cuya finalidad principal es la destrucción microbiana, como al Escaldado y a la
Cocción, procesos en los que también se consigue una cierta reducción de la flora
microbiana, pero que sus objetivos principales son la variación de las propiedades
físicas del alimento.
Los procesos de pasteurización y esterilización
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Por ejemplo, un alimento de baja acidez (pH>4.6) exige un calentamiento por
encima de 100 ºC, generalmente dentro del margen [116-130] ºC, durante un
tiempo suficiente para conseguir una reducción de 12 ciclos logarítmicos en el
número de esporas de Clostridium Botulinum. Sin embargo, los alimentos de alta
acidez (zumos de frutas) no se someten a tratamientos tan intensos, puesto que el
desarrollo de bacterias formadoras de esporas no tiene lugar para esos valores de
pH.
Aunque el principal objetivo sea la destrucción de los microorganismos no hay que
olvidar que a la misma vez se producirán otros procesos, unos deseables
(destrucción enzimática, ablandamiento de los tejidos) que pese a ello se deberán
controlar para que no produzcan efectos excesivos y otros menos deseables
(destrucción de nutrientes, perdida de cualidades organolépticas...). Un
tratamiento térmico, junto a su capacidad de destrucción microbiana, tiene también
una acción sobre los demás componentes del alimento: enzimas, proteínas,
vitaminas, etc. que llega a afectar a sus propiedades físicas: color, forma,
consistencia, etc.
En el caso de productos vegetales estos efectos nocivos se manifiestan
principalmente en modificaciones de color, consistencia y aroma, por ejemplo, la
clorofila desnaturalizada en presencia de aire sufre una oxidación que mantiene la
coloración verde, mientras que el tratamiento al vacío provoca el pardeamiento del
color. En legumbres y cereales ricos en almidón, el tratamiento en medio húmedo
provocará un ablandamiento más o menos intenso. La aparición del aroma de
numerosos productos vegetales no se debe solamente a la acción enzimática, si
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no también a la liberación de pequeñas cantidades de ácido sulfhídrico (H2S), que
pueden jugar el papel de potenciador de sabor mientras no se presente en exceso.
Dada la complejidad de la acción de los tratamientos térmicos sobre los alimentos,
será necesaria su optimización de forma que se obtengan en cada caso los
resultados buscados.
En resumen, un tratamiento térmico debe ajustarse de forma que se consigan los
resultados deseables y se minimicen los indeseables, lo que inevitablemente
llevará a elegir unas condiciones que establezcan un compromiso entre unos y
otros y que conduzcan a un resultado global satisfactorio.
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MARCO TEORICO
1. TRATAMIENTOS POR CALOR
El principal objetivo de todos los tratamientos térmicos es el de asegurar la
destrucción de todos los microorganismos vivos que pueden deteriorar la calidad o
de perjudicar la salud del consumidor.
Cada microorganismo tiene su propia resistencia al calor y aunque a 300 ºC se les
mata a todos, no se le puede aplicar esta temperatura a los productos por las
alteraciones organolépticas que estos sufrirían.
Lo que se pretende intentar con los tratamientos térmicos es eliminar la mayor
parte de los microorganismos sin alterar demasiado las características propias del
producto.
A determinadas temperaturas sólo se acaba con ciertos microorganismos pero las
características se conservan mejor. Las enzimas son bastante sensibles al calor y
es de los elementos que más pronto se degradan
Para diseñar un proceso térmico hay que conocer la termoresistencia de los
microorganismos pertenecientes al producto, la naturaleza del alimento y los
parámetros que le vienen asociados (conductividad del calor, alteraciones por
calor, velocidad de transmisión de calor...).
Todos los tratamientos térmicos en los que se apliquen altas temperaturas y
tiempos prolongados se va a producir una destrucción de microorganismos y
enzimas. Los que apliquen temperaturas altas pero tiempos cortos consiguen lo
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mismo salvo que se conservan mucho mejor las características organolépticas del
alimento.
Según lo que se quiera conseguir, el tratamiento será más o menos severo. En
algunos casos eliminar la flora microbiana pero solo superficialmente, en otros
eliminaremos sólo los que son perjudiciales para la salud y en otros será necesario
eliminar todos los microorganismos.
Ventajas del calor:
Los tratamientos por calor se pueden controlar de forma muy exacta, tanto en
duración como en la temperatura aplicada al producto.
Se destruyen componentes antinutricionales del alimento (componentes del
alimento que disminuyen la disponibilidad de algunos nutrientes).
1.1. CLASIFICACION DE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS.
Escaldado.
En esta operación no se produce una destrucción fuerte de microorganismos, se
realiza con vapor de agua o con agua caliente a una temperatura de unos 85-
95ºC/ 5 minutos. Se aplica a frutas y verduras (delicadas).
Objetivo
Facilitar procesos posteriores (por ejemplo, elimina gases por la estructura porosa
del tejido vegetal lo cual permite hacer el vacío en una conserva).
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El escaldado nos va a eliminar todas las enzimas, lo que nos asegura que no se
estropeen a corto plazo.--> Para este proceso se suele reducir el tamaño de las
piezas.
Pasterización.
Se aplica sobre todo en líquidos. Las temperaturas no suelen sobrepasar los 100
ºC, los tiempos son más largos que los del escaldado.
Objetivo
Este proceso reduce la carga microbiana, eliminamos sólo los microorganismos
patógenos, por lo que aun van a quedar algunos en el producto.
Esterilización.
Proceso similar pero realizado a temperaturas superiores (115-120 ºC /10
minutos), por tanto los alimentos se ven más alterados que con la pasterización
(sabores distintos).
Objetivo
Se pretende destruir todos los microorganismos, tanto los patógenos como los que
pueden afectar al estado de los alimentos, lo que nos proporciona una vida útil de
unos 6 meses.
Hay que tener cuidado de no exponer los productos tratados a lugares
contaminados porque el producto se recargaría de microbios de nuevo.
Dentro de la esterilización existe:
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• HTST (Alta Temperatura en Poco Tiempo)
• UHT (Temperatura Ultra Alta).
Temperaturas de 140 ºC nos permiten reducir los tiempos de tratamiento de
minutos a segundos con la consiguiente mejora en la calidad del producto
(manteniendo lo más posible su nivel de calidad inicial, en color, forma, sabor,
etc.).
Sólo se puede conseguir en líquidos ya que los sólidos necesitan más tiempo para
que el calor penetre hasta el interior del producto, y esa a temperatura se
quemaría.
1.2. PENETRACION DEL CALOR.
Para saber cuánto tiempo se ha de someter a un alimento al calor, se estudia la
velocidad de penetración del calor del producto en su envase.
Hay microorganismos que resisten a 105 ºC y tenemos que saber cuál es la parte
del envase que tarda más en alcanzar esa temperatura, para ello emplearemos
termopares. Todo esto va a ser función de la forma del envase y del alimento que
haya dentro.
Los envases en los que el calor se transmite por conducción el punto de
calentamiento más tardío están casi en el centro geométrico del envase.
La conducción, como forma única de transmisión del calor se va a producir en
alimentos sólidos ya que el calor se transmite de partícula a partícula, lo cual lo
hace más lento y necesita de un incremento (gradiente) de temperatura entre las
partículas para que se lleve a cabo. También va a depender de las características
de los alimentos.
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En el resto de casos se va a producir una combinación de conducción y de
convección (transmisión de calor por corrientes que se originan en el interior del
envase debido al cambio de densidad de los líquidos al calentarse). Cuanto más
liquido exista mayor transmisión por convección va a haber.
Hay otros métodos de transmisión del calor como son las radiaciones, microondas,
láser, infrarrojos...
1.3. FUENTES Y MÉTODOS DE APLICACIÓN DEL CALOR.
Van a existir varios métodos pero el principal criterio de selección es el del costo,
también está el de la seguridad de las instalaciones, el riesgo de contaminación de
los alimentos y los costes de mantenimiento. Normalmente, lo que más se usa es
gas y/o combustibles líquidos debido a que la electricidad es bastante más
costosa.
La electricidad tiene las ventajas de dar seguridad y de brindar control de los
procesos.
Como combustibles sólidos se emplean la antracita y la madera, también se
emplean residuos agrícolas aunque en menor proporción.
METODOS DE CALENTAMIENTO
Los métodos de calentamiento pueden ser:
• Directos.
El calor produce productos de combustión en contacto con los alimentos (carne a l
parrilla, o en el proceso de tostado de las galletas, en el que los quemadores están
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en contacto con las galletas, por ej.) En estos métodos la transmisión del calor es
más segura y proporciona una serie de características determinadas, pero el
producto puede verse contaminado por partículas extrañas. Lo más empleado es
el gas porque se quema prácticamente todo él sin dejar apenas residuos, lo que
no sucede con combustibles sólidos o líquidos.
• Indirectos.
Se van a emplear intercambiadores de calor. Se genera calor en un punto externo
al área de procesado con un primer intercambiador de calor y después, en un
segundo intercambiador de calor, se calienta el producto. Se podrán emplear
también resistencias eléctricas o Infrarrojos.
1.4. EFECTOS DEL CALOR SOBRE LOS MICROORGANISMOS
El calor desnaturaliza las proteínas y las enzimas que son vitales para el control
del metabolismo de los microorganismos por lo que acaban muriendo. El que se
necesite una mayor o menor tiempo para destruir los microorganismos depende
de su concentración (su contaminación). Su disminución se realiza de forma
exponencial.
Curva de Destrucción Térmica, TDT:
Es la curva que nos refleja el tiempo "D" necesario para destruir el 90% de los
microorganismos existentes en un alimento. Un valor grande de D supone una
gran resistencia al calor.
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A temperaturas cada vez mayores, el tiempo de destrucción disminuye. Si
enfrentamos D con la temperatura obtenemos el valor de Z, incremento de la
temperatura necesario para disminuir 10 veces el valor de D (es decir, el tiempo
preciso para minorar la carga de microorganismos en un 90 %): Para caracterizar
la resistencia de un microorganismo o de una enzima se van a emplear los valores
de Z y de D.
FACTORES QUE DETERMINAN LA RESISTENCIA AL CALOR DE UN
MICROORGANISMO.
Tipo de organismo (Termófilo, Mesófilo o Sicrófilo).
Las condiciones en laboratorio y en la industria van a ser las mismas en cuanto a
la condición del organismo.
FACTORES DE INCUBACIÓN Y CRECIMIENTO DEL MICROORGANISMO.
Las condiciones estarán dadas por:
• Condiciones durante el tratamiento térmico (pH).
• Las condiciones en laboratorio y en la industria van a ser distintas en cuanto a
esos factores del medio en el que se van a encontrar. Por ej. Las bacterias como
el clostridium, salmonela... van a soportar peor los medios ácidos y las levaduras
Las resisten mejor.
• Actividad del agua (humedad de tratamiento). El calor húmedo normalmente es
más efectivo que el calor seco.
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Composición del alimento.
La presencia de grasas, proteínas, coloides y sacarosa va a aumentar la
resistencia de los microorganismos a la destrucción (aunque en el caso de la
sacarosa, una alta concentración tiene la propiedad de absorber agua restando
actividad del agua a los organismos)
Hay algunos enzimas muy resistentes a pH ácidos (en frutas por ejemplo), por lo
que habrá que determinar si van a afectar a los alimentos o bien no merecerá la
pena aplicar más calor o más tiempo de aplicación para destruirlos.
En función de la resistencia aplicaremos el tratamiento correspondiente, en la
práctica se cogen muestras de los diferentes microorganismos y realizamos
pruebas con ellas para ver cuanto tiempo resisten los patógenos más resistentes.
Si logramos eliminarlos, habremos eliminado también a todos los demás (meno
resistentes). Los componentes aromáticos, las vitaminas y los pigmentos, en un
tratamiento térmico, siguen las mismas pautas que los microorganismos pero sus
valores de D y de Z son más altos; entonces lo ideal será aplicar altas
temperaturas en poco tiempo.
A partir de las curvas TDT, podremos elegir la combinación Temperatura/Tiempo
óptimos (los que supongan menor coste). Esta será la base de los procesos de
UHT y HTST.
En los alimentos van a existir cambios nutricionales en proteínas, grasas, almidón,
aunque a veces pueden llegar a ser beneficiosos (las proteínas coagulan
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gelatinizando o gelificando algunos productos, otras veces se destruyen
componentes antinutricionales).
2. ESCALDADO Y PASTEURIZACIÓN.
2.1. ESCALDADO.
Es un tratamiento térmico empleado para la destrucción de la actividad enzimática.
Se emplea en verduras y frutas como paso previo a otros procesos: no constituye
un único método de conservación si no que es más un pretratamiento entre la
materia prima y las operaciones posteriores. Suele ser previo a esterilizaciones,
congelación y deshidratación.
En alguna otra industria, patatas fritas, también hay escaldado pero su función en
este caso es la de facilitar la labor de pelado (diferente a la de disminuir la
actividad enzimática). En algún caso se suele combinar con el pelado o limpieza
del producto, no siempre se puede, así se ahorra espacio y energía.
El escaldado se lleva a cabo porque hay procesos en los cuales las temperaturas
que se alcanzan son insuficientes para inactivar las enzimas. Si no las destruimos
se van a producir alteraciones en los productos. En el caso de las conservas sí se
alcanzan estas temperaturas y las enzimas quedan inactivadas. Es en el final de
los procesos donde los alimentos pueden quedar alterados y, por tanto, la
inactivación deberá realizarse durante el procesado.
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Lo que nos marca la inactivación son los valores D y T. Las enzimas más
peligrosas son las lipoxigenasas, polifenoloxidasas, poligalacturonasas,
florofilcasas. Lo normal es tomar como referencia a la enzima más resistente al
calor; una vez eliminada ésta tendremos la seguridad de haber destruido al resto.
Lo que también se puede hacer es medir el valor de las catalasas y peroxidasas,
que son más resistentes al calor que los microorganismos y más fácilmente
identificables.
Las funciones del escaldado también son las de:
• Reducir el número de microorganismos en la superficie del alimento (así el
tratamiento posterior no va a ser tan fuerte).
• Ablandamiento de tejidos. En unos casos va a ser beneficioso (carnes,
guisantes...), pero en otros casos cambia las características del alimento.
• Facilita el llenado de los envases.
• Elimina aire en los espacios intercelulares.
2.2. TIPOS DE ESCALDADO
Escaldadores de Vapor.
El alimento pasa a través de una atmósfera de vapor saturado. Retiene mejor los
nutrientes.
La forma más sencilla es una cinta transportadora por la que traslada el alimento y
por encima hay vapor saturado.
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El tiempo se regula controlando la velocidad de la cinta; las dimensiones normales
suelen ser 15 m de largo, 1,5 m de ancho y unos 2 m de alto.
Suelen ir cerrados para que no haya pérdidas de vapor ni haya chorro energético.
No es conveniente que haya mucho vapor. Lo ideal es que tanto la salida como la
entrada se lleve a cabo a través de válvulas hidrostáticas. Suelen incorporar
equipos para reciclar el vapor.
Tienen el problema de que el calentamiento de las distintas capas del alimento no
es uniforme, como hay que buscar una combinación de tiempo y temperatura para
inactivar las enzimas, algunas partes van a quedar más recalentadas lo que
supone una pérdida de características del alimento.
Para evitar este efecto indeseable se puede aplicar el método IOB, el cual consiste
en realizar el escaldado en 2 etapas, en la primera se calienta una capa muy fina y
se mantiene a temperatura constante durante un tiempo; en la segunda fase ese
calor va a llegar a todo el alimento produciendo la inactivación total. Además, se
va a conseguir una reducción de los costes energéticos (se pierde una décima
parte del vapor), también se reducen las pérdidas de nutrientes porque el proceso
seca el producto y al aplicar vapor se recupera la humedad por absorción (un 5%
más que con el método inicial).
El equipo necesario suele constar de una cinta elevadora para entrar en la primera
fase, el calor se mantiene mientras se mueve con cintas transportadoras y por
último, para dirigirse al enfriamiento se emplea otra cinta elevadora. Posee una
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capacidad de unos 4500 Kg/h. Su retención de nutrientes es mejor (medida en
función de la retención de ácido ascórbico) alcanzando el 75-85% de ácido
ascórbico.
Sistema de Lecho Fluidizado.
Consta de una cinta o de una malla perforada en el seno de una mezcla de fluido y
vapor que consigue que el producto sobrenade y a la vez se vaya calentando. La
corriente de calor fluye de forma uniforme y continuo. La duración del tratamiento
es menor y mucho más uniforme porque las partículas van separadas, se mueven
y rotan independientemente por lo que el calor accede a ellas rápidamente.
Además, el producto se va mezclando y homogeneizando. El volumen de
efluentes (gases) y agua residual es menor, tendremos menores pérdidas de
vitaminas, elementos termolábiles, etc.
No se suele emplear en industria porque es un sistema caro, tanto el equipo como
el coste de realizar el escaldado.
Escaldadores de Agua Caliente.
El alimento pasa por un baño de agua caliente (70-100 ºC) durante un tiempo
determinado, después del calentamiento el producto se enfría. Se van a perder
nutrientes solubles aunque a cambio los productos van a ganar peso. Ambos
métodos
(el de vapor y el de agua) necesitan de instalaciones muy sencillas y bastante
baratas.
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21
Hay una serie de tendencias a la reducción del consumo de energía, reducción de
pérdidas de componentes solubles, de volumen del producto y de producción de
fluente; se deberán respetar las medidas higiénicas.
El sistema más común es el llamado de Bobina, de Tambor o de Cilindro. El
sistema consiste en un tambor rotatorio, perforado y parcialmente sumergido. E
tiempo de tratamiento lo determina la velocidad de rotación. También existen otros
sistemas como el escaldador de Tubo, que consiste en una tubería metálica que
contiene el alimento en movimiento y el agua caliente pasa por ella y en el mismo
sentido (lo arrastra). El tiempo de tratamiento será función de la longitud del tubo y
de la velocidad de arrastre del agua. El espacio que ocupan es menor que otros
tipos de escaldadores y tienen una alta capacidad (para el espacio que ocupan).
Su inconveniente estriba en que son algo más caros y su utilidad se basa también
en la adaptación del alimento al roce con las paredes.
Otro método (también empleado en escaldadores de vapor) es el IOB; se le aplica
al alimento un precalentamiento, después el escaldado y por último un enfriado. El
tiempo de tratamiento disminuye, también el coste energético, las pérdidas de
calidad y la emisión de efluentes.
El agua caliente produce turbulencias que pueden provocar daños.
El calentamiento en este sistema se va a producir en un lugar estanco (sin
movimiento, luego se reducen los daños).
Para conseguir el precalentamiento y el enfriamiento se emplean intercambiadores
de calor con reciclado del flujo de calor: se va a aprovechar el mismo flujo de agua
para calentar y para enfriar. El rendimiento es mucho mayor que el escaldado
tradicional (16-20 Kg producto/Kg vapor frente a 0,25-0,50 Kg producto/Kg vapor).
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El último sistema que se va a mencionar es el sistema Contracorriente, es difícil
verlo en la industria porque es muy caro debido a que es necesario impulsar el
agua en sentido contrario al del alimento. Es un sistema rápido y uniforme.
3. EFECTOS SOBRE LOS NUTRIENTES
En todos los tratamientos térmicos van a existir pérdidas de elementos (los más
termolábiles). Se van a desnaturalizar con el calor al igual que las vitaminas,
proteínas, etc., sin embargo, el escaldado es un proceso tan suave que las
pérdidas van a ser mínimas; lo que nos interesará es reducir los elementos
solubles que se pierden (vitaminas solubles, sales, almidón...).
Se perderán más o menos en función del producto, de la preparación del alimento
(cortado o entero) ya que perderá más cuanto mayor sea la relación
Superficie/Volumen. El proceso de escaldado que se le aplique también influirá en
las pérdidas (cada uno es diferente), del tiempo y la temperatura empleados, del
método de enfriamiento (es distinto si se hace con agua fría o con aire, etc.)
Para conocer cuál es la pérdida de nutrientes se hace un análisis de ácido
ascórbico, vitamina C, que es sensible al calor y nos indica fácilmente la pérdida.
El escaldado tiene la ventaja de que algunas veces mejora el color del producto
porque el agua limpia y elimina los restos de la superficie haciendo cambiar el
índice de refracción de la luz y consiguiendo un brillo más intenso y una mejor
presencia. Sin embargo, va a tener el inconveniente de que se produce una
pérdida de pigmentos en función del tratamiento y la temperatura, siendo los
productos verdes los que más se resienten. Para minorar la pérdida se emplea el
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carbonato de Sodio o el óxido de Calcio que protegen la clorofila si se adicionan al
agua de escaldado.
Las patatas suelen sufrir un pardeamiento enzimático (debido a las
polifenoloxidadasas), lo que se suele hacer es mantener al alimento en una
salmuera antes del escaldado, teniendo mucho cuidado de no pasarnos con la
concentración de la sal (son bajas concentraciones) para no generar sabores
extraños. Para reducir la pérdida de sabor se recomienda tratamientos cortos.
La textura sufre cambios, se ablanda, lo cual es beneficioso cuando se llenan
envases aunque no lo es tanto para otros procesos. Las pérdidas de textura se
reducen con el empleo de cloruro de Calcio, que junto a las pectinas - espesantes
- del producto (frutas principalmente) dan lugar al pectato cálcico proporcionándole
firmeza y estabilidad al producto.
4. PASTEURIZACIÓN.
Concepto
Es un tratamiento térmico relativamente suave (a temperatura inferior a los100
ºC). Lo que se va a conseguir es un aumento de la vida útil del producto (varios
días para la leche y hasta en varios meses para las frutas).
Hay inactivación enzimática, destrucción de microorganismos (mohos, bacterias
no esporuladas); hay pérdidas nutricionales y sensoriales.
Lo que determina la intensidad del tratamiento y la vida útil del alimento es su
acidez (pH).
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En productos con pH > 4,5 (la leche) será necesario destruir las bacterias
patógenas.
En productos con pH < 4,5 será necesario destruir la actividad enzimática y todos
los microorganismos que afectan a la calidad del alimento.
La intensidad del tratamiento será la necesaria para la destrucción de los
patógenos, por lo cual tendremos que emplear los valores de termorresistencia de
los microorganismos más resistentes al calor. En la industria lo que se hace es
practicar distintas pruebas para averiguar las temperaturas y los tiempos
requeridos para la eliminación.
Por ejemplo:
En leche cruda.
Hay una enzima (fosfatasa alcalina) que está siempre presente en la leche y que
posee unos valores de resistencia térmica similar al de los patógenos más
resistentes.
Si conseguimos hacer desaparecer a la fosfatasa (mediante la aplicación de calor
durante un tiempo) habremos conseguido también destruir a los patógenos. Huevo
pasterizado.
En este caso la enzima que se puede medir es la _- amilasa y su actividad. Esta
enzima posee una resistencia similar a la de la salmonela.
La pasterización se empleará en algunos productos en los que un tratamiento
térmico más severo produciría daños organolépticos graves (latas de jamón
cocido...). Será conveniente guardarlos en la nevera ya que no habremos
terminado con todos los microorganismos, es una semiconserva.
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Esta técnica se emplea cuando se desea la destrucción de alguna especie
patógena en especial por su peligrosidad, o cuando queremos favorecer a unos
organismos frente a otros. En los ejemplos anteriores, se emplearía para destruir
los bacilos tuberculosos en la leche y los de la salmonela en los huevos, también
para la fabricación de yogures, quesos, vinos (los mostos no se suelen pasterizar
salvo para obtener vinos homogéneos al emplear cepas de levaduras
determinadas).
También se emplea en productos en los que sus características físico - químicas
(pH) no permiten tratamientos más fuertes (frutas, zumos, mermeladas...)
En general va a ser necesario combinar la pasterización con otras técnicas:
• Envasado, con cierre hermético y/o aséptico.
• Refrigeración, en la leche pasterizada.
• Acidificación, se disminuye el pH para impedir la proliferación de
microorganismos. Se suele aplicar un tratamiento de fermentos lácticos para que
el mismo producto vaya desarrollando
los ácidos.
• Azúcar, para la fabricación de frutas confitadas, leche condensada,
mermeladas... (se disminuye la actividad del agua).
• Salado, se emplea sal común o bien nitritos (en carnes).
Equipos para la pasterización.
Existen dos tipos de equipos en función del estado en que se encuentre el
alimento: envasado y sin envasar. Todos los alimentos se pueden pasterizar
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dentro del envase pero hay alguno que también se le puede pasterizar antes, son
los productos líquidos (leche, zumos, cerveza...) y los productos viscosos
(mermelada, huevo...).
Se suele preferir hacerlo antes de envasar porque es más fácil aplicar el
tratamiento, un HTST, los alimentos conservan mejor sus características
organolépticas.
También es más adecuado en envases grandes, el calor tardaría mucho en
alcanzar el interior del envase.
Pasterización de productos Envasados.
a) En Continuo.
El producto es conducido por cintas transportadoras que lo introducen en túneles
de tratamiento; estos túneles están divididos en tres zonas (calentamiento,
pasterización y refrigeración), en todas ellas la variación de temperatura progresa
de forma muy gradual gracias a unas duchas o atomizadores. Esto es importante
porque los envases suelen ser de vidrio y si el cambio de temperatura es muy
brusco pueden estallar. La diferencia máxima entre la temperatura del envase de
vidrio y la de calentamiento no debe superar los 20 ºC, y con la de enfriamiento,
10 ºC.
El agua se suele recircular para aprovechar mejor la energía (el agua empleada
para enfriar se calienta en contacto con los envases y después es redirigida hacia
la zona de calentamiento).
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En el enfriamiento se trata de disminuir la temperatura hasta los 40 ºC, así
conseguimos evitar corrosiones internas en envases metálicos al evaporarse el
agua, también para poder poner las etiquetas (es una temperatura relativamente
fría).
No sólo se puede hacer el tratamiento con agua sino también con vapor al que
vayamos dando un aumento gradual de temperatura (es más rápido), sin
embargo, la fase de enfriamiento se sigue haciendo con agua fría (por inmersión
o con duchas de agua)
b) En Discontinuo.
b.1. Baño María.
En la industria se puede ajustar perfectamente tanto los tiempos como las
temperaturas de tratamiento.
b.2.Con Aire Caliente
Lo que se emplea son estufas de aire caliente, empleado para productos que no
resisten la inmersión en agua.
Pasterización de productos No Envasados.
Se realiza en intercambiadores de calor (de placas o tubulares); en el caso de
productos viscosos se emplean intercambiadores tubulares mayor sección para
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disminuir el rozamiento; en el caso de productos viscosos y pegajosos se emplean
intercambiadores tubulares de superficie rascada.
El huevo líquido tiene el inconveniente de que si nos pasamos de temperatura la
clara coagula.
Para evitarlo hay que controlar las temperaturas de forma muy precisa
(aproximadamente de
50ºC), sin embargo, para acabar con los microorganismos se le deben aplicar
temperaturas más altas; la manera en que se consiguen esas temperaturas es
emplear intercambiadores de calor tubulares ondulados que producen turbulencias
que nos permiten subir la temperatura.
El realizar una desaireación de los productos suele ser bueno para disminuir el
riesgo de oxidaciones (se atomizan en una cámara de vacío). Después se les
debe envasar en envasado aséptico (esterilizado).
Efectos sobre los alimentos.
Zumos de frutas.
Deterioro del color producido por el pardeamiento enzimático; hay
polifenoloxidasas que destruyen el color por oxidación, podremos desairear el
producto antes de pasterizar.
Pérdida de componentes volátiles (bajo punto de evaporación). Para evitarlo, lo
que se hace es extraer antes los aromas (por destilación), procesar el producto y
al final volverlos a añadir.
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Leche.
Cambio de color, el cual no es efecto de la pasterización si no debido a la
homogeneización asociada a la pasterización. Variación del sabor, lo hace más
suave. No hay pérdidas importantes de elementos nutritivos; lo que más se pierde
son carotenos, vitamina C y aproximadamente el 5% de las proteínas séricas. La
mayoría de las pérdidas se producen por oxidación, por lo que una desaireación
previa reduciría el efecto de pérdida.
5. ESTERILIZACIÓN.
Es un proceso en el que se calienta a una temperatura y tiempo lo suficientemente
altos como para que se consiga una total desactivación enzimática y destrucción
total de microorganismos. Se obtienen productos con vida útil muy prolongada,
superior a 6 meses en general.
Al ser un tratamiento fuerte vamos a afectar a sus características nutricionales y
organolépticas. La investigación actual se encamina a la disminución de las
pérdidas de características originales (aumento de la temperatura y disminución
del tiempo).
Esterilización de productos envasados.
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30
La temperatura y tiempo de tratamiento serán función de la resistencia térmica de
los microorganismos, de la velocidad de penetración del calor, de las condiciones
de calentamiento, el pH del medio, el tamaño del envase y del estado físico del
alimento.
La resistencia al calor de los microorganismos viene determinada principalmente
por el pH del alimento.
pH > 4,5 alimento de acidez baja.
3,7 < pH <4,5 alimento de acidez intermedia.
pH < 3,7 alimento ácido.
En cada uno de estos grupos existen unos microorganismos determinados que
poseen una mayor resistencia.
• En el grupo (I), destaca el Chlostridium botulinum, produce el botulismo y crece
en condiciones anaerobias. Como mínimo habrá que destruir a éste (de los más
termorresistentes). El tratamiento se hará a una temperatura ligeramente superior
a la de destrucción de éste (por si queda alguno más resistente).
• En el grupo (II), al disminuir la acidez, la resistencia es menor. En este grupo se
encuentran los mohos, levaduras y enzimas.
• En el grupo (III), lo que solemos hacer es ir a desactivar las enzimas; bastará
con tratamientos suaves. También dependerá de la carga microbiana que porte el
producto, ya que no hay que olvidar que el tratamiento que es efectivo en
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laboratorio puede no serlo en la industria, será necesario, por tanto, que los
productos o las materias primas lleguen con la menor carga microbiana posible.
Esto se puede conseguir con un escaldado previo y con unas buenas practicas de
procesado y operación.
Para conocer la evolución de los productos contaminados, con pruebas de corta
duración, lo que se suele hacer es almacenar los productos en condiciones muy
adversas.
Resistencia a la penetración del calor.
El coeficiente de transmisión de los envases suele ser alto (no son aislantes) y no
representan grandes limitaciones en el tiempo de proceso. Influye más el tipo de
alimento, la transmisión por convección es más rápida que la de conducción. Será
mejor en líquidos o en productos particulados - como los guisantes - que en
bloques sólidos. Los productos viscosos, cuanto más fluidos sean menos les
costará calentarse.
El tamaño del envase también influye porque la relación superficie de
calentamiento/volumen a calentar es menor. Tarda más en calentarse y en llegar
el calor al centro del recipiente. Si el envase es agitado se van a facilitar las
corrientes de convección y el calentamiento será más rápido (solo para alimentos
líquidos o viscosos). Cuanto mayor sea el gradiente de temperatura entre el
producto y la zona de procesado mayor es la rapidez. Va a influir la forma del
envase siendo los alargados los que más facilitan la transmisión.
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El material no influye demasiado en la transmisión, el metal es buen conductor, el
vidrio y el plástico son similares pero de algo peor transmisión.
Evacuacion.
Consiste en la eliminación del aire de la cabeza del envase antes del sellado o
cierre.
Vamos a minorar los riesgos de oxidaciones y de corrosión; al subir la temperatura
en el interior del envase desciende la presión ejercida por el aire. Hay varios
métodos:
Llenado en caliente.
Al llenar los envases todavía calientes se van a emitir vapores que arrastran el
oxigeno y después se cierran.
Llenado en frío.
Cuando los envases llegan fríos al cerrado, lo que se puede hacer es calentarlos
hasta los 80-85 ºC para crear vapores de arrastre y posteriormente se cierran.
Extracción en vacío.
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Se hace el vacío en la cabeza del envase con una bomba de vacío, después se
cierra.
5.1.3 Corriente de vapor.
Se proyecta un chorro de vapor sobre la zona de cerrado consiguiendo el arrastre
del aire.
Este se suele emplear para líquidos porque su superficie es muy lisa y el aire se
arrastra fácilmente
Es conveniente aplicar un pretratamiento porque al estar ya caliente el producto, el
tiempo de tratamiento se reduce.
El cerrado.
Es conveniente que sea hermético. Hay varios tipos de envases:
• Hojalata.
• Aluminio.
• Vidrio. Se emplea para conservas, la tapa suele ser de otro material,
normalmente metálico.
• Plásticos rígidos. Se emplean para, postres lácteos, bolsas flexibles.
Lo más común son latas y los envases de vidrio. Muchos de los materiales
plásticos no resisten las altas temperaturas y se funden.
El proceso de calentamiento se puede realizar de varias formas, una de las más
empleadas es el uso de vapor saturado, que depende del calor latente de
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vaporización. El vapor saturado se encuentra en contacto con las paredes de los
botes, allí se condensa transfiriendo el calor al interior de las paredes.
El vapor saturado se encuentra justo en el punto de condensación, por debajo de
esta temperatura tenemos agua, pero si seguimos calentando tendremos vapor a
mayores temperaturas.
H2O 100ºC vapor + agua (se sigue calentando) vapor sobrecalentado (se deja
enfriar) vapor saturado (calentamiento) vapor recalentado.
El mejor vapor es el saturado, el sobrecalentado no va a condensar tanto vapor y
la transmisión de calor es menos eficiente.
El vapor saturado lo podemos emplear tanto en continuo como en discontinuo,
a) Discontinuo.
Es el caso del autoclave, se introducen en él las latas de forma vertical u
horizontal.
b) Continuo.
Las latas entran por una lado y van saliendo por el otro de forma continuada, los
autoclaves poseen aperturas y puertas especiales que mantienen constante la
temperatura cuando las latas van saliendo.
Pueden funcionar con vapor saturado con agua, se les puede aplicar aire en
sobrepresión y a veces se puede emplear mezclas de vapor + agua.
En ambos métodos será importante que no quede aire en la lata y se consiga una
buena distribución del vapor. En caso de mezclas, la densidad del aire y la del
vapor, a veces, es diferente, el calentamiento que se produce es diferente lo cual
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es dañino y para evitarlo se homogeneizan los gases. Los continuos tienen más
ventajas porque se controla mejor, los alimentos son más uniformes, el
calentamiento del envase es más gradual, los problemas de abombamiento son
menores. Sin embargo, el mayor inconveniente es que son muy caros.
Autoclaves.
Tienen que estar construidos de manera que se permita la eliminación del aire en
el producto, esto se hace con vapor. Las líneas de salida se sitúan por el lado
contrario al del vapor. Se debe evitar que las latas queden sumergidas en el agua
de condensación porque en el interior del agua no se va a producir una eficiente
transmisión de calor.
Para evitarlo se emplean cestas suspendidas en las que el agua siempre está por
debajo de ellas.
Una vez esterilizados los envases hay que enfriarlos con agua, el vapor existente
se condensa provocando un vacío que hay que contrarrestar con la introducción
de aire a presión.
Cuando el alimento ha llegado a los 100 ºC, la presión disminuye y se puede
disminuir la sobrepresión de aire, podemos también enfriar hasta los 40 ºC.
La humedad que queda se seca para evitar corrosiones. Las temperaturas más
convenientes rondan los 127-130 ºC.
Agua caliente.
Se usa envases de vidrio y envases plásticos; el vidrio tiene menor conductividad
térmica que el metal y, por tanto, el tiempo de procesado será mayor. Además, a
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temperaturas muy altas, los envases pueden estallar. Lo podemos arreglar con
tratamientos más suaves como un baño María progresivo.
Bolsas flexibles, son polímeros (más flexibles), por lo tanto hay un ahorro
energético. Se suelen procesar horizontalmente y el grosor del alimento es más
uniforme.
Calentamiento por llama.
Se realiza a presión atmosférica y en platos giratorios, las temperaturas que se
alcanzan son de 1100-1200 ºC. Son temperaturas mucho mayores y se consiguen
velocidades de penetración más altas; los tiempos de tratamiento son mucho
menores al igual que las pérdidas, además, se ahorra energía. No hace falta
emplear salmueras por lo que tenemos un ahorro añadido por la reducción de
azúcar o de sal empleado y una minoración del 20-30 % en los costes de
transporte.
5.2. Esterilización de productos no envasados.
Tanto los líquidos como los productos viscosos daban muchos problemas de
esterilización en los envases (baja velocidad de penetración del calor, pérdidas
nutricionales y organolépticas, baja productividad...), todos esos problemas se
resolvieron al aplicar la esterilización antes del envasado (el envasado posterior
debe ser aséptico).
Los tiempos se hicieron más cortos y las temperaturas más altas, las distancias
que el producto debía recorrer se volvieron más cortas: es la base de los sistemas
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UHT; el tratamiento es tan rápido que sus resultados se pueden asemejar a los de
la congelación y a los de la irradiación.
Los alimentos tienen una vida útil más larga sin necesidad de frigorífico.
Estos procesos están tan automatizados que las pérdidas de energía son mínimas
y se consigue una alta productividad.
Los inconvenientes más importantes son el elevado costo de los equipos (son
difíciles de amortizar porque los productos fabricados no poseen alto valor
añadido) y la complejidad de una planta de esterilizado (tanto los envases como el
interior de la maquinaria deben ser asépticos).
El proceso de UHT se aplica con los mismos criterios que con la esterilización, sin
embargo, la velocidad de tratamiento es mayor, con la consecuente minoración de
las pérdidas de nutrientes.
En este proceso de UHT nos vamos a fijar especialmente en la destrucción de las
enzimas porque a esas altas temperaturas las enzimas aguantan más que los
microorganismos. La destrucción de los microorganismos se va a producir en la
etapa final del calentamiento
El líquido se calienta en un intercambiador de calor, en capas finas de líquido y
con un fuerte control de tiempos y temperaturas. Después el líquido se enfría, bien
en otro intercambiador o bien en una cámara de vacío (se enfría mucho más
rápido y se desairea el producto, lo cual puede interesar en caso de posibilidad de
oxidaciones porque aumentan los costes).
El envasado se suele hacer en tetrabrick, que tiene mayores ventajas sobre otros
tipos de envases (costes de almacén, transporte, etc.), es totalmente impermeable
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multicapa, y aséptico se le esteriliza con agua oxigenada -. Las maquinas van a
mantener su limpieza con filtros de aire y con luz UV.
El mayor problema lo presentan los alimentos sólidos y las piezas grandes; esto
es debido a que no se consiguen formar las mismas turbulencias que en líquidos
para transmitir la convección. La misma generación de turbulencias puede llegar a
dañar el producto y, además, se ensucian las maquinas. Otro problema que
aparece es la sobrecocción de las superficies, quedando el interior intacto.
Las piezas grandes no entran fácilmente por las conducciones - son finas - o las
placas - estrechas -. El proceso va a depender del tipo de alimento, de la
tendencia a formar capas adheridas a las superficies, de la sofisticación del
proceso (con mayores o menores controles) y por último pero uno de los más
influyentes el coste.
Características comunes a todos los sistemas UHT.
Todos trabajan a temperaturas mayores a los 132 ºC (132 - 143 ºC).
Se pone en contacto con un volumen pequeño de producto una gran superficie de
contacto para la transferencia del calor.
Se mantiene un régimen turbulento al atravesar las conducciones.
Necesidad de bombas para impulsar el líquido, reparto homogéneo del producto
por la superficie de intercambio.
Todos los sistemas, sobre todo las superficies de calentamiento, deben estar
perfectamente limpios.
Tipos de UHT.
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Calentamiento directo.
Inyección de vapor, Uperisación
El vapor se introduce a presión en el producto líquido, el cual está ya precalentado
(65-75 ºC). En décimas de segundo se alcanzan temperaturas de 140-150 ºC los
cuales se mantienen durante un pequeño periodo de tiempo. Una vez eliminados
los microorganismos, el líquido se enfría rápidamente en cámaras de vacío hasta
los 70ºC, en estas cámaras hay sistemas de eliminación del vapor condensado y
de componentes volátiles, de esta manera se consigue que la humedad de salida
sea la misma que entrada del producto.
Ventajas:
Tanto el calentamiento como el enfriamiento son muy rápidos, las pérdidas
nutricionales y organolépticas son muy bajas.
Inconvenientes:
En el enfriamiento es fácil perder sustancias volátiles. Esterilizar al vapor es un
proceso caro, sólo es adecuado para productos de baja viscosidad. El control de
las condiciones del proceso no es completo, en el interior de los equipos existen
zonas con muy diferentes presiones, va a costar mucho mantener el equipo en la
zona de presión baja.
A pesar de las pérdidas se obtiene un producto de alta calidad.
Infusión de vapor.
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* El producto líquido y precalentado:
Una vez atomizado, forma una película que va cayendo hacia una cámara donde
se encuentra el vapor a presión baja, luego se produce un calentamiento muy
rápido hasta los 142-146 ºC que se mantiene 3 segundos.
Al final se enfría en cámaras de vacío hasta los 75-70 ºC. El calor que se gana
sirve para calentar el producto inicial.
Ventajas:
Al ser un proceso rápido hay una alta retención de nutrientes y de productos
termolábiles. El control de la producción es mejor. Se adapta a alimentos más
viscosos y, además, no hay riesgos de sobrecalentamiento.
Inconvenientes:
Los atomizadores pueden dar problemas de bloqueos y en algunos casos hay
separación de componentes del producto.
Calentamiento indirecto.
Son más frecuentes porque son más baratos, más versátiles y las condiciones se
adaptan mejor.
Intercambiadores de Placas.
Las temperaturas y las presiones son más altas, los aparatos tienen ondulaciones
para aumentar la turbulencia. Dentro de las placas fluye el líquido calefactor.
Ventajas:
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Es un equipo relativamente barato, ocupa poco espacio, con un bajo consumo de
agua, bajo consumo energético, la velocidad de producción es flexible porque
podemos poner varias placas. Los aparatos son de fácil inspección.
Inconvenientes:
Las juntas no aguantan presiones muy elevadas y son sensibles a las altas
temperaturas por lo que hay que reemplazarlas a menudo; las placas son muy
finas y los productos no pueden ir a velocidades superiores a 2 m/s (se pueden
producir sobrecalentamientos y depósitos de los productos sobre las placas, lo
que supone un coste añadido). Los líquidos viscosos transitan difícilmente, hay
que hacer una esterilización previa de todo el conjunto.
Intercambiadores Tubulares.
El líquido circula por una tubería la cual está calentada por el flujo caliente de otra
tubería circundante a la primera de esta manera se aumenta la superficie de
intercambio calórico:
Ventajas:
La tubería es continua luego se puede procesar en continuo, la asepsia es más
fácil de conseguir porque la limpieza es más sencilla.
Son admisibles altas presiones, mucho mayores que las que soportarían los
intercambiadores de calor de placas.
Se facilita la formación de turbulencias y se evitan incrustaciones en las paredes.
Inconvenientes:
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La inspección de las superficies interiores es complicada, no podemos emplearlos
para fluidos viscosos (sólo para los de baja viscosidad). Si hay algún fallo en el
sistema es necesario pararlo por completo.
� Intercambiadores tubulares de Superficie rascada.
Es un sistema similar al anterior pero con la particularidad de que en el interior del
tubo hay un rotor con una o varias palas rascadoras. Su presencia evita el
inconveniente de incrustaciones en las paredes que aparecen al tratar productos
viscosos.
Se suele emplear para yogures con trozos de fruta
Inconveniente:
Es mucho más caro que los tubulares normales
Intercambiadores Júpiter o intercambiadores de doble cono.
Su aplicación del calor se puede hacer de forma directa e indirecta, consiste enun
depósito cónico con camisa (calentamiento directo) que se combina con un
tratamiento de inyección (indirecto).
Es el más adecuado cuando existen partículas grandes (como en las salsas) ya
que trata los sólidos y los líquidos por separado.
Se llena el depósito y se elimina el aire en las camisas. Se calienta tanto la camisa
como el interior del recipiente (se emplea vapor) hasta alcanzar los 85-90ºC. Una
vez alcanzados, se introduce un líquido de cocción en la cuba, la cual va a girar
lentamente para no estropear el producto. Deja de entrar el vapor (el
calentamiento se detiene) y empieza la fase de enfriamiento: el líquido de cocción
pasa a un depósito a parte y el líquido que tenían los sólidos se puede usar como
subproducto (los sólidos que quedan se les termina de enfriar haciendo pasar por
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ellos una corriente de agua fría) o bien incorporárselo para mezclarlos con el giro
de la cuba hasta homogeneidad. Después se los lleva a una zona aséptica y se
envasan.
Otros.
Prácticamente todos ellos se emplean muy poco de forma industrial.
* Microondas.
* Calentamiento por inducción.
* Calentamiento por IR.
* Calentamiento Óhmnico.
Lo que se hace es pasar una corriente eléctrica por los alimentos, los cuales
oponen resistencia a su paso y se produce un calentamiento. Se establecen en
lugares que no sean conductores de electricidad para evitar pérdidas. El
calentamiento el bastante rápido y uniforme. Se usa poco.
Efectos sobre los alimentos.
� El primer efecto que se produce es sobre el color. Para los diferentes tipos de
alimentos.
� En carnes:
Van a tener tratamiento en envase (latas), no se les va a poder aplicar UHT.
Poseen hemoxihemioglobina (pigmento rojo) la cual pasa a meta- hemioglobina
(color marrón pardo). Además, también se producen reacciones de Maillard
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(pardeamientos). Existe caramelización de los azúcares (colores marronáceos,
casi negro). Estos cambios de color están admitidos por la legislación sólo para la
venta de carne cocida. A veces se les añade nitritos y nitratos de Sodio para
minorar el riesgo de aparición del Chlostridium botulinum y ayudan a mantener el
color rojo.
� En frutas y verduras:
La clorofila pasa a feofitina que tiene mucho menos color (hay una pérdida de
color). Los carotenoides pasan a hepóxidos y los antocianos pasan a pigmentos
marrones.
Las latas con el tiempo pueden llegar a aportar partículas de hierro o de estaño los
cuales pueden alterar el color.
Al líquido de gobierno se le puede añadir algún tipo de sal (ácido cítrico,
E.D.E.T.A.) o algún colorante artificial admitido (no es lo más normal en el caso de
zumos de frutas).
En la leche:
Van a existir cambios de color, sobre todo al caramelizar los azúcares, hay
reacciones de Maillard (pardeamientos). Al homogeneizar la leche las partículas
de caseína se hacen mucho menores haciendo que suba el índice de refracción
de la luz dando la impresión de tener un color más blanco. Si se les hubiera
aplicado UHT.
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El primer efecto, del UHT se notaría en las reacciones de Maillard y en la
caramelización de los azúcares (no se producen). Para poderlo aplicar a las
carnes antes se han de reducir a pastas de carne.
El segundo efecto, que se produce es sobre el sabor y el aroma. Para los
diferentes tipos
de alimentos.
En carnes:
El calor degrada los compuestos de la carne al producirse reacciones de pirolisis
(desaminaciones, descarboxilaciones de aminoácidos, oxidaciones y
descarboxilaciones de lípidos y reacciones de Maillard). Los productos resultantes
de estas reacciones dan lugar a más de 600 tipos distintos de saborizantes.
En frutas y verduras:
Hay una pérdida de compuestos volátiles (mucho más en frutas que en verduras).
En la leche:
Se obtienen sabores a cocido; al desnaturalizarse los productos se forma
hidróxido de azufre, lactonas y metil-cetonas, sustancias de característico sabor a
cocido.
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El tercer efecto, que se produce es sobre la textura. Para los diferentes tipos de
alimentos.
� En carnes:
Los cambios en la textura se deben a la coagulación de las proteínas en el interior
del músculo; la carne reduce su capacidad de retención de agua, se encoge y se
vuelve más rígida.
También se puede producir un ablandamiento de la misma por la hidrólisis del
colágeno (pasa a convertirse en gelatina y el reparto de grasas se extiende a toda
la pieza). Esto se produce, por ejemplo, en el jamón cocido, que es un tipo de
carne mucho más blando que un jamón curado. Para disminuir estos efectos sobre
la textura se emplean polifosfatos (aditivo).
En frutas y verduras:
La rigidez en estos productos es debida a las pectinas, a las hemicelulasas y en
algunos casos al almidón. Los cambios en la textura se producen al hidrolizarse
las pectinas (se pierde capacidad espesante y rigidizante), el almidón con el calor
se gelatiniza (disminuye el espesor) y las hemicelulasas se disuelven. Todo ello da
lugar a un ablandamiento; para reducirlo se pueden adicionar sales de calcio para
que reaccionen con las pectinas dando lugar a pectatos de calcio (insolubles) y así
no sean tan sensibles a los tratamientos térmicos.
La adición se puede realizar en el líquido de escaldado o en el líquido de gobierno
del producto (salmuera).
Para cada producto se emplea una sal distinta (tomate CaCl, fresasCaOH, etc.)
En la leche:
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Hay pequeños cambios de viscosidad por alteración de la caseina (tiene tendencia
a coagular).
Si se les hubiera aplicado UHT.Todos estos cambios hubieran sido menores.
El cuarto efecto, que se produce es sobre el valor nutricional. Para los diferentes
tipos de alimentos.
En carnes:
Se van a producir hidrólisis de hidratos de carbono, de lípidos, etc. Aunque van a
seguir estando disponibles para el consumo (en moléculas menores), luego en
realidad no hay pérdidas.
En cuanto a proteínas, el problema es mayor (sobre todo en carnes), también hay
pérdidas de aminoácidos (10-20%), dando lugar a un descenso en la calidad de
las proteínas del 6-9%.
Las pérdidas más significativas son las de las vitaminas, tiamina: 50-75%, Ácido
Pantoténico: 20-35%.
En frutas y verduras:
Lo más importante también es la pérdida de vitaminas (las hidrosolubles porque
pasan al líquido de gobierno o el de escaldado). Si se quedan en el de gobierno,
podremos consumirlo y así reducir la pérdida en esas vitaminas.
La soja es un caso opuesto a esto, ya que su valor nutritivo aumenta por el
tratamiento calórico porque destruye el inhibidor de la tripsina, facilitando su
consumo y aprovechamiento.
En la leche, no hay cambios significativos. Si se les hubiera aplicado UHT.
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Todos estos cambios hubieran sido mucho menores, las cuales se limitan a
vitaminas termolábiles (sobre todo las del grupo B: piridoxina, tiamina).
6. EXTRUSIÓN.
Es un sistema en el que se van a combinar bastantes operaciones distintas
(mezclado, amasado, formado cortado y en algunos casos el secado)
Un extrusor consiste en una bomba de tornillo o en un tornillo sinfín para el
mezclado, en el que los productos se comprimen para dar lugar a una masa
semisólida, la cual es forzada a salir por una pequeña abertura para darle forma.
Posteriormente es cortada para darle su tamaño definitivo.
Durante este proceso, la masa se calienta dando lugar al efecto conocido como:
cocción extrusión, extrusión - cocción o bien extrusión en caliente.
Es un proceso bastante moderno y que esta en continua evolución. El objetivo de
la extrusión no sólo va a ser el de alargar su vida útil (como en los procesos vistos
en los otros temas), si no que gracias a él podemos llegar a fabricar productos
nuevos al cambiar los insumos y variando la forma (temperatura, tiempo,
presión...) de extrusión.
En los procesos de extrusión con calor se alcanzan temperaturas muy altas en
cortos periodos de tiempo, es similar al HTST, consiguiendo reducir el contenido
microbiano y la actividad enzimática.
Otro de los motivos por los que se alarga la vida útil de los productos es el de la
baja cantidad de agua empleada para su fabricación.
Ventajas sobre los otros sistemas
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• No se producen efluentes (residuos), se emplea toda la masa que se introduce.
• Es fácil de integrar en las líneas de proceso.
• Es fácil de automatizar para la fabricación en continuo.
• Alta productividad.
• Bajos costes de funcionamiento.
• Es muy versátil, se puede producir una alta gama de productos con pequeñas
alteraciones en el proceso de extrusión.
• Los productos que se producen por este sistema no se pueden conseguir de otra
manera (salvo los copos de maíz del desayuno, su sistema de producción se ha
adaptado a la extrusión por ser más efectiva). En la extrusión van a influir dos
elementos:
1. Propiedades reológicas de las materias primas:
Humedad inicial (es necesario conocerla para saber si deberemos adicionar más o
menos agua en el proceso), la granulometría y composición química.
2. Condiciones del proceso:
Temperatura, tiempo de procesado, presión en el cuerpo del extrusor (barril),
diámetro de salida de la masa, velocidad de corte. La temperatura y la presión
serán función del diseño interior del aparato. Podremos variar la velocidad de giro
del eje.
Ejemplo:
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En productos ricos en almidón (patata, cereales), la extrusión en caliente va
producir una serie de efectos que se describen a continuación.
En este tipo de extrusión se emplea un alto contenido de agua. Las fuerzas
cortantes a las que se ve sometida la masa por el eje helicoidal dan lugar a altas
temperaturas (superiores a 100ºC); el agua mientras está en el interior del barril no
se va evaporar porque la presión es muy alta. Con el calor, el almidón se
gelatiniza absorbiendo agua y produciendo una masa bastante plástica y viscosa.
Al ir saliendo por el cabezal del extrusor, la masa pasa de una alta presión (en el
interior del aparato) a la presión atmosférica normal manteniendo la temperatura
superior a los 100 ºC, el agua se va a evaporar repentinamente haciendo que el
producto se expanda.
En productos ricos en proteínas (como la harina de soja), el proceso es similar
pero en este caso son las proteínas las que se expanden, se producen uniones
entre cadenas proteicas dando lugar a estructuras fibrosas. Con la extrusión el
índice de solubilidad del N2 va a bajar (mide el nivel de proteínas), luego se va a
perder algo de calidad nutricional.
Equipos de Extrusión.
Todos ellos funcionan con el mismo principio, se parte de materia en forma
granular (harina, sémola...), se introduce en el interior del barril del extrusionador,
allí esta el eje (o ejes) helicoidal que transporta el material y a la vez lo comprime y
amasa. Una vez formado una masa homogénea, se le obliga a pasar por una serie
de cabezales para darle forma y por último se le corta al tamaño deseado.
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Tipos de extrusores:
Van a existir 2 tipos de extrusores:
a) En función del modo de operación:
En frío.
Al presionar la masa, ésta se va a calentar por la fricción. Para reducir la fricción lo
que se hace es eliminar las rugosidades y las hendiduras de la superficie interna,
la camisa que rodea al cuerpo va a ser de agua fría. Con respecto al eje, se puede
reducir su diámetro y su velocidad de giro.
La masa, al salir al exterior no va a sufrir expansión (el agua no se evapora) y va a
dar productos húmedos y de mayor densidad.
Su estructura es flexible (spaghetti), pastosa (salchicha de Franckfurt, dulces de
regaliz, baritas de pescado, gulas...).
En caliente.
Es el sistema en el que se van a alcanzar temperaturas muy altas gracias al
empleo de varios mecanismos.
Con camisa de vapor alrededor del barril.
Eje con vapor interior.
El movimiento de la masa. La fricción de la masa con las hendiduras de las
paredes y con el eje.
La masa se va a calentar más cuanto mayor sea el diámetro del eje, cuanto más
corto sea el extrusor (la compresión es mayor), cuanto más pequeño sea el
diámetro del cabezal. La temperatura la vamos a poder modificar con alteraciones
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en el diámetro de la salida. Los productos expandidos (gusanitos, bolas de
queso...) se fabrican con altas presiones y apertura de cabezal pequeña; son, por
tanto, productos con baja densidad, baja humedad (el agua se evapora). El que el
producto sea más o menos expandido lo controlaremos con la presión y la
temperatura.
Si queremos productos de mayor densidad bajaremos la presión de trabajo,
bajaremos la temperatura y aumentaremos la apertura de salida. Son productos
en los que van a quedar restos de agua, por lo que se les aplica un secado
posterior.
Lo que se suele buscar es pre -gelatinizar los almidones y después combinar el
producto de extrusión con otro proceso (fritura).
En ambos casos las pérdidas nutricionales son reducidas (son procesos HTST).
b) En función del sistema de tornillo.
b.1 Eje simple.
Cuanto mayor sea su esfuerzo cortante, mayor será el calor que se generará en la
masa. El eje en su movimiento de giro atraviesa distintas fases con distintas
misiones:
• Fase de mezcla las materias primas se combinan hasta formar una masa
homogénea.
• Fase de amasado aumenta la compresión hasta tener textura plástica.
• Fase de cocción la compresión es máxima con un gran aumento de la
temperatura.
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53
El movimiento de la masa en el extrusor depende de la fricción desarrollada en el
interior del barril (con las paredes). Los materiales fluyen debido a la presión del
eje, más o menos rápido en función de la velocidad de giro. La velocidad de salida
la determina el tamaño del cabezal.
Estos aparatos son bastante baratos en cuanto al coste de operación y bastante
simples en la forma de funcionamiento.
b.2 Doble eje.
Poseen 2 ejes helicoidales que se mueven formando una figura similar a un ocho.
Hay diferentes tipos en función de cómo sean los ejes (cómo se entrelazan, cómo
se mueven...).
El movimiento de los ejes va a transportar el producto, lo va a amasar más y se
elimina la rotación de los materiales en el barril (su giro es más controlado). Son
más caros pero tienen más ventajas.
Permite trabajar con alimentos especiales (aceitosos, de alta humedad y
gomosidad). El control de los mismos es mejor.
Permite un movimiento de avance y de retroceso (los de eje simple sólo admiten
avance). Se puede efectuar el control del proceso variando el avance y el
retroceso, o modificando la presión.
Después de estar avanzando (alta temperatura y alta presión) podemos retroceder
(baja la presión), así parte del agua se evapora (baja la temperatura). De esta
manera podremos añadir otros ingredientes que no soportan el calentamiento
previo.
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54
Por último volvemos a avanzar.
Un eje doble nos permite trabajar simultáneamente con productos de diferente
granulometría.
Su parte final es más corta, lo que nos permite ahorrar espacio.
La diferencia de precios es considerable, por lo que sólo se adquiere este tipo de
extrusor cuando el producto a fabricar no se puede hacer con uno simple.
Aplicaciones del extrusionado.
Hay tres industrias que lo usan, las de derivados de cereales (Snacks, cereales
del desayuno), las de fabricación de productos ricos en proteínas (Soja) y las de
productos de confitería.
Panes tostados de color no acentuado, se hace la masa de forma similar a la del
pan, aunque con este sistema es más rápido, y, por tanto, más barato.
Se emplean: harina, leche en polvo, almidón de maíz, azúcar y agua. La masa se
mezcla y se extrusiona a alta presión y temperatura, es decir, el producto se ha
expandido con lo que se consigue el mismo efecto que el de la fermentación
(hinchado y formación de alvéolos) pero sin usar levaduras.
El producto obtenido es bastante seco y con la forma similar a la definitiva aunque
aun le queda algo de humedad y no posee su color tostado característico. Para
corregir estas carencias se le aplica un tostado (se elimina la humedad y se le da
el color a tostado).
El empleo de este método de fabricación proporciona un ahorro del 66% de los
costes energéticos y el proceso es más simple ya que requiere un menor número
de máquinas (solo son necesarias el extrusionador y el horno de tostado).
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Copos de Maíz.
El proceso normal que se llevaba a cabo tradicionalmente consistía en romper
granos de maíz en trozos grandes de endospermo y después se cuecen a alta
presión (el almidón gelatiniza) y se secan hasta un 21% de humedad. Se dejan
reposar y por último se laminan y se tuestan.
Opcionalmente se pueden rociar de chocolate, jarabes de glucosa. En total el
proceso llegaba a durar unas 5h.
Al aplicar la extrusión, el proceso es mucho más corto y el producto es mucho más
homogéneo: se emplea sémola de maíz para realizar la extrusión a baja
temperatura. Obtenemos bolitas de masa, las cuales se dejan secar, se laminan y
por último se tuestan. De forma opcional se pueden rociar con los mismos
productos de antes.
Como se puede observar, el proceso es más corto y los copos tendrán todos
aproximadamente el mismo tamaño, función del tamaño de las bolitas, el cual es
predefinido en el extrusionador.
Ventajas:
El bajo coste de energía: se consume un 50% menos. Como contrapartida, el
equipo es más caro que los tradicionales.
El procesado es mucho más veloz (unos minutos), por lo que la productividad es
mucho mayor y la amortización de los equipos es más rápida.
El bajo coste de la materia prima (un 20% menor, aproximadamente). Uniformidad
en el producto obtenido.
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56
Podemos modificar el proceso fácilmente (en materia prima, en la temperatura y
en la presión) para obtener productos distintos.
Arroz inflado y rejillas.
Se procesan de forma similar al anterior.
Snacks.
Se fabrican a partir de harinas y sémolas de productos almidonosos, patata, trigo y
sobre todo maíz (es el que proporciona el sabor más apreciado).
Se les añaden saborizantes, grasas, aceite, sal y azúcar. La masa se extrusiona
para dar productos expandidos (secos, los cuales se pueden bañar o rociar de
otras sustancias) y productos húmedos, los cuales recibirán un tratamiento
posterior, frecuentemente de fritura o de tostado.
Productos con base proteica vegetal, PVT (Productos Vegetales Texturizados).
Son productos dedicados principalmente a la dietética. Como materia prima se
suele emplear soja, con alto contenido graso y proteico.
Con este producto lo que se hace es un extrusionado en caliente, ya que el calor
del proceso consigue la inactivación de enzimas, sobre todo de la lipoxidasa, lo
que reduce el enranciamiento, y de las ureasas, que atacan a las proteínas.
También eliminamos a la enzima que destruye a la tripsina, uno de los
Aminoácidos esenciales, por lo que mejoramos su calidad nutricional. El proceso
también mejora su sabor y alarga su vida útil. Partimos de soja en forma de harina
desengrasada, con pH ajustado y se mezcla con agua. El ajuste de pH se produce
porque si lo extruimos a pH bajo (5,5), aumenta la maleabilidad de la masa. Sin
embargo, si lo hacemos a pH alcalino, el producto es mucho más rígido y mucho
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57
más seco. El pH elegido estará en función del producto final elegido. Se le añaden
saborizantes, colorantes, cal.
Se le da consistencia a la masa, se alcanzan temperaturas de 60-104 ºC; el
producto obtenido son unas fibras, hebras expandidas que son enfriados y
secados después de la extrusión (todavía contienen algo de agua) hasta una
humedad del 6-8 %.
Productos de confitería.
Son los llamados productos masticables gelatinizados (también gomas de frutas),
son de consistencia gomosa. Se obtienen a partir de la mezcla de almidones con
glucosa (en forma líquida) y otros azúcares (sacarosa por ejemplo). La extrusión
que se les aplica es con calor aunque el producto no sufre una gran expansión: los
almidones se gelatinizan y los azúcares se disuelven en la gelatina o en el agua
quedando esta retenida; es el exceso de agua la que se evapora en el proceso y
da lugar a la expansión.
Se suele emplear el extrusor de doble tornillo para formar una primera masa y una
vez que ésta posea consistencia plástica, se descomprime. Se adicionan los
colorantes y saborizantes, se vuelve a comprimir y se extruye.
Podremos jugar con los valores de temperatura, presión, bocas de salida,
velocidad de corte... para obtener diferentes productos.
Efectos sobre los alimentos.
El calentamiento, al ser aplicado en tiempos reducidos, va a producir también
reducidos efectos sobre los alimentos. El color y sabor naturales son más o menos
constantes, solo se alteran a muy altas temperaturas y presiones. Los colorantes y
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aromatizantes artificiales, al no encontrarse dentro de las células del producto
están más desprotegidos y, por tanto, se pierden más. Se pueden dar pérdidas
importantes de sabor porque parte del sabor se volatiliza junto con el agua al
evaporarse. En casos extremos se van a producir reacciones de Maillard
(pardeamientos) que alteran el color y algo el sabor.
La presencia de iones metálicos (desprendidos de latas, por ejemplo) producen
pérdidas de
sabor.
Los aromas artificiales se podrán añadir junto con la masa inicial (si es extrusión
en frío); si la hacemos en caliente no lo podríamos hacer porque se
evaporaríamos junto al agua, en este caso empleamos saborizantes
microencapsulados, la capa protectora se disuelve en la boca.
Otros posibles remedios son emplear saborizantes vegetales (van protegidos en el
interior de células) o bien añadir el sabor bañando el producto final en el
saborizante, con el inconveniente de que el sabor no queda bien repartido (es más
intenso en el exterior).
La calidad nutricional se pierde muy poco; la pérdida será función del producto, del
procesado y de la humedad de la masa.
Las pérdidas serán mucho mayores en el extrusionado en caliente, y aun en este
caso las pérdidas son mínimas (vitaminas y algún aminoácido esencial). Como
caso extremo, podemos plantear la posibilidad de un extrusionado a 154 ºC; las
pérdidas de uno de los aminoácidos más delicados frente al calor (la tiamina), son
sólo del 5%; también se pierden pequeñas cantidades de riboflavina. Las
vitaminas A y C se pierden en un 50%.
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59
Los productos de soja a los que se le aplique extrusión con calor pueden dar lugar
a alguna reacción de Maillard con pérdidas de cualidades proteínicas. Si la
extrusión es en frío se produce un beneficio nutritivo porque aumenta la
digestibilidad de las proteínas.
7. TOSTADO.
Es una operación en la que se emplea el aire caliente o la radiación con el objetivo
de modificar la capacidad digestible del alimento: ahora deseamos modificar el
producto original.
No vamos a querer eliminar todo lo posible el agua si no que vamos a secar la
superficie y en el interior va a quedar humedad.
El nivel de microorganismos va a ser bajo, al igual que la aw (actividad del agua)
en la parte externa.
En la parte interna también se consigue minorar el número de microorganismos
aunque la reducción de la aw es mucho menor.
Como consecuencia, los productos van a tener una vida útil algo más larga. Para
alcanzar una vida útil realmente larga, el tostado se ha de combinar con la
refrigeración y el envasado (así se minora el riesgo de mohos pero sube el de
endurecimiento en los panes).
El aporte de calor se puede hacer de las siguientes maneras:
• Por radiación (en hornos refractarios)
• Por conducción (por contacto directo).
• Por convección (por corrientes de aire caliente).
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60
Lo más común es combinar los tres métodos con predominio de alguno de ellos,
siendo en la mayoría de los casos la convección el predominante.
En este proceso va a existir una capa de aire sobre el producto que va a resultar
negativa porque dificulta la transmisión del calor e impide una completa
evaporación del agua. El que esa capa de aire sea más o menos gruesa será
función de la forma del alimento y de la velocidad del aire en el horno. De estos
dos parámetros sólo vamos a poder modificar el segundo; los hornos poseen
ventiladores que mueven y desplazan esa capa de aire reduciendo su grosor.
La mayoría de los alimentos tienen una baja conductividad del calor (galletas,
panes, productos cárnicos...) por lo que el calor no penetra rápidamente en el
alimento (en la rapidez influye tamaño del alimento).
El que el calor llegue más o menos al interior va a depender más del tiempo de
tratamiento que de la temperatura del aire: una temperatura muy alta va a formar
una costra superficial que impide o disminuye la penetración del calor.
El tamaño del producto será el que determine tanto los tiempos como las
temperaturas de horneado.
En el horneado, la humedad más externa de la pieza se evapora y se aleja de la
ella (las corrientes de aire suelen arrastrarla, es un aire seco que crea gradiente
de humedades). La humedad del interior se desplaza hacia la parte más
superficial para compensar la sequedad producida por el aire caliente y seco.
La rapidez con la que la humedad sale al exterior dependerá de la temperatura y
del producto. El agua llega a la superficie aproximadamente a la misma velocidad
a la que se evapora, la textura es más o menos constante.
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61
En el tostado, el secado de la humedad superficial es mucho más rápido, se hace
a alta temperatura (la humedad interior no sale a la velocidad suficiente para
compensar la perdida). La zona de evaporación superficial va creciendo y la zona
externa se seca por completo formando la corteza, es decir, hay un cambio de
textura.
El tostado requiere un calentamiento superficial rápido para que se forme la
corteza; al resecarse se forma una capa impermeable que protege la humedad
interior.
En algunos casos hay vapor sobrecalentado que, en contacto con la masa, se
enfría y se licúa sobre la superficie de la pieza formando una película protectora,
ralentiza las reacciones, la corteza es más fina (el espesor de la capa seca es
menor), más crujiente y más dorada. En el tostado, el calor se usa para eliminar la
humedad (sobre todo de la parte externa), para calentar el alimento, para formar la
corteza y al final para sobrecalentar la corteza y el vapor de agua formado.
Equipos de calentamiento
a) Hornos de calentamiento directo.
Son aquellos en los que el aire y los productos de combustión van recirculando
(bien por convección natural o forzada) y están en contacto con el alimento.
La temperatura se controla con variaciones en la velocidad de flujo del aire y de
salida del combustible (suele ser gas). Lo más normal es emplear gas natural o
gas ciudad. También se pueden emplear combustibles líquidos (fuel, propano o
butano). Los combustibles sólidos (leña o carbón) están siendo desechados de la
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62
producción industrial. En los hornos continuos, la llama puede estar por encima o
por debajo de la cinta transportadora del producto. En los hornos discontinuos, la
llama está por debajo.
Ventajas:
• Los tiempos son más cortos.
• La eficacia energética es mejor, todo el calor de la combustión se dedica a
calentar el producto.
• Los quemadores permiten un buen control del proceso.
• La puesta en marcha de los hornos es rápida.
Inconvenientes:
• Hay un mayor riesgo de contaminación del alimento.
• Hay un mayor riesgo de obturación de los quemadores.
b) Hornos de calentamiento indirecto.
También van a quemar combustible pero el calor generado se emplea para
calentar aire o para producir vapor, los cuales circulan por tuberías que son
calentadas y son, al fin y al cabo, las que realmente calientan las cámaras del
horno.
Estos hornos también pueden ser eléctricos, con radiadores de placas calentadas
por inducción (y son estas las que calientan el horno, son muy raros de ver debido
a que la electricidad es bastante más cara que el gas o los combustibles sólidos).
Tienen la ventaja de que el proceso se puede controlar mucho mejor.
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63
Efectos sobre los alimentos.
El mayor cambio se produce sobre la textura. El que estos cambios sean más o
menos grandes depende del tiempo, la temperatura y del tipo de producto
(humedad, grasa, hidratos de carbono, proteínas que posea...).
En todos los productos horneados se va a formar corteza (más o menos
fina/gruesa). Hay algunos productos que se hornean con un contenido bajo de
humedad para dar lugar a formas aplanadas y finas (galletas); en este caso, la
corteza, aun siendo fina, se extiende tanto por encima como por debajo abarcando
la totalidad de la pieza.
Efectos sobre las carnes:
En el interior de la carne existen grasas, las cuales ante el calor, se funden dando
lugar a dispersiones por todo el alimento o bien se pierden por goteo. El colágeno
se hace soluble y forma gelatinas que se quedan en la parte inmediatamente
inferior a la superficie de la pieza.
Las proteínas se desnaturalizan perdiendo capacidad de retención de agua (la
carne encoge y se vuelve seca), se forma una costra más o menos porosa (la
coagulación y la degradación de proteínas ayudan a su formación).
Efectos sobre productos de panificación:
La estructura granular del almidón cambia, pasando a formar gelatinas.
Calentamiento rápido. En el exterior se forma rápidamente una corteza
impermeable, la cual ayuda a mantener la humedad del producto y protege a los
saborizantes, aromatizantes y elementos nutritivos. Se forma un gradiente de
humedades, seco en el exterior y húmedo en el interior. Al sacarlo del horno, la
diferencia de humedades tiende a igualarse lo que da lugar a un reblandecimiento
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de la corteza (la calidad disminuye). Si la atmósfera está seca, el producto va a
acabar totalmente duro y seco.
� Calentamiento lento. La corteza no se forma rápidamente, hay mayores
pérdidas de agua interna, el producto es más seco en su interior. Se va a emplear
vapor, disminuye la hidratación de la superficie, la corteza se mantiene elástica
más tiempo, se expande mejor, se eliminan roturas en la masa: el producto queda
más brillante, con corteza más fina y crujiente. Las reacciones de Maillard dan
color dorado o si son a alta temperatura, tonos tostados por la caramelización de
los azúcares.
Se han identificado muchos compuestos aromáticos en el horneado que se
combinan con los de la fermentación. El color final dependerá también del tiempo
y temperatura aplicados, y de la cantidad y del tipo de azúcares.
El valor nutritivo variará más en la superficie del producto, cuanto mayor sea la
relación superficie/volumen, menos pérdidas se van a producir (y viceversa). Las
vitaminas sufren pocas pérdidas, tan solo la vitamina C se ve especialmente
afectada (después se le puede añadir como mejorante). Con pH > 7 se libera
niacina. La tiamina se pierde en función del pH y de la temperatura de horneado
(15% panadería, 50% pastelería - galletería).
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65
CONCLUSIONES
El tratamiento térmico en los alimentos se aplica para lograr la esterilización
comercial de los alimentos.
Es importante por que se busca asegurar la eliminación de los microorganismos y
la inhibición de sus esporas
Se llego a la conclusión de que un tratamiento excesivo daña las propiedades
organolépticas y nutritivas del alimento.
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66
BIBLIOGRAFIA
Paola Cueva MSc. Food Production Management [email protected]
www.sulabsa.com
Historia de la conservación de los alimentos. Albert Mas Barón.
Ciencia Bromatológica. José Bello Gutiérrez. Publicado por Ediciones Díaz
de Santos, 2000
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67
ANEXOS
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1
OBJETIVOS
Evaluar el proceso de entrenamiento de personal inexperto en análisis
sensorial.
Establecer los factores que pueden afectar el entrenamiento de los jueces.
Diseñar un sistema capaz de seleccionar personas con características
sensoriales poco desarrolladas, para que faciliten la evaluación de la
calidad de los productos elaborados.
Determinar los factores y diversos métodos para selección de jueces en
evaluación sensorial.
INTRODUCCIÓN
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2
La evaluación sensorial es una técnica de medición y análisis tan importante
como los métodos químicos, físicos, microbiológicos, etc. Este tipo de análisis
tiene la ventaja de que la persona que efectúa las mediciones lleva consigo sus
propios instrumentos de análisis, o sea: sus cinco sentidos.
Podrían pensar, debido a esto último, que las evaluaciones sensoriales no
cuestan; pero esto es incorrecto, ya que si se incurren diversos gastos, como, por
ejemplo, en horas – hombres, papelería, equipamiento, gratificaciones, área de
trabajo y otros.
Existen una idea equivocada muy generalizada, de que análisis se debe llevar
acabo en un laboratorio químico o microbiológico, con matraces y probetas,
aparatos de destilación o extracción, microscopios, espectrofotómetros,
cromatografía, y otros aparatos científicos, por lo que se tiende menospreciar el
análisis sensorial. Sin embargo, las técnicas de evaluación sensorial son tan
científicas como las otros tipos de análisis, y están fundamentadas en las
estadísticas, la fisiología, psicología y otras ramas de las ciencias
La calidad de un alimento está determinada por diferentes aspectos: cantidad y
calidad de los nutrientes que lo contienen y la calidad y seguridad sanitaria. Sin
embargo lo que determinará la aceptación o rechazo del mismo está relacionado
con la percepción subjetiva del consumidor, es decir aspectos ligados a la
preferencia del color, sabor, textura, consistencia, presentación, etc. del producto.
Por esto es importante que al introducir un alimento al mercado o cambiar algún
aspecto del mismo realizar pruebas sensoriales al grupo al cual va dirigido el
alimento.
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3
Indice
Contenido
SELECCIÓN DE JUECES PARA LA EVALUACIÓN SENSORIAL DE ALIMENTOS 6
Definición de evaluación sensorial de alimentos: ........................................................ 6
Clasificación y objetivos de la evaluación sensorial: .................................................. 6
Instalaciones o ambiente de trabajo: ............................................................................. 8
La muestra ......................................................................................................................... 8
FUNDAMENTO TEÓRICO ........................................................................................... 11
LOS SENTIDOS COMO HERRAMIENTA DE ANÁLISIS. ....................................... 11
¿Qué es percepción? ..................................................................................................... 11
ATRIBUTOS SENSORIALES, PROPIEDADES Y ASPECTOS MÁS RELEVANTES. 12
Gusto y sabor (flavor) .................................................................................................... 12
Aroma y olor .................................................................................................................... 12
Color y Apariencia .......................................................................................................... 13
Textura ............................................................................................................................. 14
Relación entre receptor y características texturales ................................................. 14
Audición y ruidos ............................................................................................................ 15
TIPOS DE ANÁLISIS SENSORIAL. ............................................................................ 16
Análisis descriptivo ......................................................................................................... 16
Análisis discriminativo. ................................................................................................... 16
Test del consumidor y sus diferencias con respecto al test discriminativo y descriptivo. 17
ESTABLECIMIENTO DE PANELES SENSORIALES .............................................. 17
Tipos de paneles sensoriales Panel de jueces expertos .................................................... 19
Panel de jueces entrenados .............................................................................................. 19
Panel de jueces consumidores .......................................................................................... 19
Selección inicial de panelistas para paneles entrenados .................................................. 19
Entrenamiento de los panelistas .................................................................................. 20
MONITOREO DEL RENDIMIENTO DE TRABAJO DE LOS PANELISTAS ......... 21
OBJETIVOS .................................................................................................................... 22
OBJETIVO GENERAL ................................................................................................... 22
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4
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ 22
¿Qué es el Análisis Sensorial? ................................................................................... 22
El olor: el sentido del olfato ...................................................................................... 22
El color: el sentido de la vista .................................................................................... 23
La textura: el sentido del tacto y cinestético ............................................................ 23
Aspectos Humanos: ................................................................................................... 24
Clasificación de jueces ............................................................................................... 24
Jueces analíticos ........................................................................................................ 25
Entre los tipos de pruebas que se aplican para la selección se mencionan: ............ 26
Entrenamiento .......................................................................................................... 26
El entrenamiento tiene como objetivos: ................................................................... 26
RECONOCIMIENTO DE LA CABINA DE CATACIÓN Y APLICACIÓN DE PRUEBAS
TRIANGULARES. ........................................................................................................... 27
SELECCIÓN DE JUECES POTENCIALES. ............................................................................... 28
Determinación del umbral de diferencia de los cuatro sabores básicos. .............. 28
OBJETIVO: .................................................................................................................. 28
MATERIALES Y REACTIVOS: ....................................................................................... 28
Reconocimiento de los cuatro sabores básicos. (Prueba triangular) ............................. 30
OBJETIVO: .................................................................................................................. 30
MATERIALES Y REACTIVOS: ....................................................................................... 30
APLICACIÓN DE PRUEBAS SENSORIALES Y SELECCIÓN DE JUECES. ...... 31
Pruebas de comparación por pareja ........................................................................... 31
OBJETIVO: .................................................................................................................. 32
JUICIO DESCRIPTIVO (DEFINICIÓN DEL PERFIL) DE UN ALIMENTO DE CONSUMO
INMEDIATO (CHULETAS DE CERDO), APLICACIÓN DEL DIAGRAMA DE ESTRELLA.
........................................................................................................................................... 33
Pruebas descriptivas ...................................................................................................... 33
Características generales de la prueba: ..................................................................... 40
Montaje Típico ................................................................................................................. 41
Ventajas y limitaciones del método ............................................................................. 41
Uso de las pruebas afectivas y hedónicas: ................................................................ 41
Pruebas de preferencia ................................................................................................. 42
Prueba de preferencia pareada: .................................................................................. 42
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5
Análisis de los datos: ..................................................................................................... 42
SELECCIÓN DE JUECES PARA LA EVALUACIÓN SENSORIAL DE ALIMENTOS ...................... 43
JUECES SENSORIALES .............................................................................................. 43
CONCEPTOS GENERALES DEL ANALISIS SENSORIAL .............................. 45
SIGNIFICADO DE ANALISIS SENSORIAL .......................................................... 48
Desarrollo histórico ................................................................................................. 49
LA DEGUSTACIÓN ................................................................................................... 50
INSTRUMENTOS DEL ANALISIS SENSORIAL[editar] .................................... 52
EL DIRECTOR DEL PANEL DE CATADORES ................................................... 61
FORMACIÓN DEL PANEL ...................................................................................... 63
SELECCIÓN Y ENTRENAMIENTO ........................................................................ 64
NÚMERO DE JUECES PARA PRUEBA ............................................................... 69
CONCLUSIÓN ................................................................................................................ 71
Recomendaciones: ......................................................................................................... 72
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 73
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6
SELECCIÓN DE JUECES PARA LA EVALUACIÓN SENSORIAL DE
ALIMENTOS
Definición de evaluación sensorial de alimentos:
Disciplina científica usada para evocar, medir, analizar e interpretar
reacciones hacia las características de los alimentos y materiales. Al
consumir un alimento se estimulan diferentes sentidos.
Estímulos visuales: color, forma, brillo del alimento.
Estímulos táctiles percibidos con la superficie de los dedos y el epitelio
bucal: características rugosas, suaves, ásperas, líquidos, geles,
jugosos, fibroso, grumoso, harinoso, grasosos, etc.
Estímulos olorosos percibidos por el epitelio olfativo: aromático,
fetídico, ácido
Estímulos auditivos: crujientes, burbujeante
Estímulos gustativos percibidos por las papilas gustativas: dulce,
salado, agrio, ácido.
La evaluación sensorial también nos proporciona información sobre la calidad
de los alimentos evaluados y las expectativas de aceptabilidad de parte
del consumidor.
Clasificación y objetivos de la evaluación sensorial:
Existen tres tipos de pruebas sensoriales, las cuales se aplican de acuerdo al
objetivo o aspecto que queremos evaluar en el alimento o preparación (Tabla
1):
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7
Tabla 1: Clasificación de las pruebas sensoriales
Clasificación Objetivo Pregunta de
interés
Tipo de
prueba
Características de
panelistas
Discriminatoria
Determinar si
dos
productos
son
percibidos de
manera
diferente por
el
consumidor
¿Existen
diferencias
entre los
productos?
Analítica
Reclutados por
agudeza sensorial,
orientados a la
método usado,
algunas veces
entrenados
Descriptiva
Determinar la
naturaleza de
las diferencias
sensoriales
¿En qué tipos
de
características
específicas
difieren los
productos?
Analítica
Reclutados por
agudeza sensorial
y motivación,
entrenados o
altamente
entrenados
Afectiva
Determinar la
aceptabilidad
de consumo
de un
producto
¿Qué
productos
gustan más y
cuáles son los
preferidos?
Hedónica
Reclutados por
uso del producto,
no entrenados
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8
Principios de buenas prácticas
Existen tres aspectos básicos que se recomiendan controlar con el fin de obtener
información más confiable: (1) las instalaciones o ambiente de trabajo; (2) la
muestra o alimento que se desea probar y (3) los panelistas
Instalaciones o ambiente de trabajo:
Para ayudar a disminuir las variaciones de errores y mejorar la sensibilidad en
las pruebas es recomendable cumplir con los siguientes criterios:
a. El color de las paredes y del ambiente debe ser de color blanco o blanco
hueso.
b. Controlar la iluminación, de preferencia usar luz natural. Se puede usar
iluminación monocromática o de colores para reducir señales visuales
cuando la situación lo requiere.
c. Buena ventilación, áreas de prueba deben estar libres de olores.
d. Silencio, libre de ruidos molestos.
El concepto de las cabinas
• Engloba las consideraciones antes mencionadas.
• Los individuos deben estar separados uno del otro. Más de un individuo
puede estar evaluando el producto a la vez.
Las cabinas pueden ser adyacentes, pero separados del área de preparación
La muestra
Existen dos aspectos que debemos controlar en lo que respecta al alimento o
preparación que vamos a estudiar: (a) aspectos relacionados con el alimento y
(b) aspectos relacionados con el diseño experimental:
a. Aspectos a ser controlados en el alimento y/o preparación:
i. Preparación de la muestra: usar utensilios que no afecten el sabor del
alimento o preparación (gusto y olor), de ser posible contar con
campanas extractoras para eliminar olores en la preparación.
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9
Temperatura: servir el alimento o preparación a la misma temperatura a
todos los panelistas, teniendo en cuenta que si se realizan en días
diferentes se debe tratar de presentar siempre a la misma temperatura.
Esto puede afectar el sabor, consistencia y aceptabilidad del alimento o
preparación
ii. Cantidad servida: ésta dependerá del tipo de alimento que estamos
probando. Para definir la cantidad primero es importante contestar
estas preguntas: ¿Cuál es el propósito del estudio?, ¿Cuál es el tamaño
de la porción normal servida del producto?, ¿Cuál es la cantidad usual
de un bocado? y ¿Cuántos atributos se tienen que evaluar?
Contestando estas preguntas es preferible servir un poco más.
Asimismo, se recomienda servir la misma cantidad a cada individuo.
iii. Métodos de preparación y de conservación: usar la misma cantidad de
cada uno de los ingredientes, el mismo tiempo y temperatura de
preparación y cocción, la misma forma, tiempo y temperatura de
conservación. Esto se debe tener en cuenta cada vez que se realice la
prueba.
iv. Métodos de servido e instrucciones del experimentador: usar de
preferencia contenedores (vasos, tazones u otro) sin color y
transparentes, del mismo tamaño, para no interferir en la evaluación del
producto.
v. Dar las mismas instrucciones a todos los panelistas, antes de iniciar la
prueba. Para esto se puede tener una guía pre-diseñada y leerla
siempre que se inicie una sesión, de esta manera se tiene la
información impartida estandarizada a todos los panelistas.
b. Consideraciones para el diseño experimental:
i. Para evitar sesgos en la evaluación se debe asignar aleatoriamente el
orden de presentación de los productos (Prueba por parejas y dúo-trío:
AB, BA; Prueba Triangular: AAB, ABA, BAA, ABB, BAB, BBA). (Foto3):
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10
ii. Usar códigos de 3 dígitos asignados aleatoriamente, se puede una
función en Excel (“=ENTERO(ALEATORIO()*1000)”).
iii. Servir las porciones al azar, a menos que el diseño experimental
requiera conocer el efecto del orden de servido.
Foto 3: Asignación numérica a cada producto
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11
FUNDAMENTO TEÓRICO
LOS SENTIDOS COMO HERRAMIENTA DE ANÁLISIS.
La evaluación sensorial usa técnicas basadas en la fisiología y psicología
de la percepción.
¿Qué es percepción?
Cada objeto como por ejemplo un libro, una flor, un alimento, tiene características
propias, y así, el alimento tiene su propio peso, estructura, composición, color,
etc. Cuando el observador se percata de la existencia de los objetos que le
rodean, se debe a que éstos han actuado como "estímulo" sobre sus sentidos.
Este estímulo produce un efecto en el observador: una sensación que es función
de las características innatas del objeto. La percepción se produce cuando el
observador ha recibido un estímulo de magnitud igual o mayor al umbral, y
comprende la filtración, interpretación y reconstrucción de la variada y abundante
información que reciben los receptores sensoriales
La mente guarda las percepciones en su memoria, y éstas son modificadas
continuamente por nuevas percepciones. Estas modificaciones son las que
comúnmente llamamos "impresiones".
Las imágenes visuales son muy importantes en control de calidad de materia
prima, al juzgar la frescura de frutas y pescados, y en control de proceso, por
ejemplo, al estimar el grado de tostación del café por el color. El impacto visual es
un recurso de gran valor en la industria de alimentos, por ejemplo, la coloración
de bebidas de fantasía, de caramelos, la decoración de platos preparados.
El sentido del tacto y los receptores táctiles nos entregan información sobre la
textura, forma, peso, temperatura y consistencia del alimento. Estos receptores se
ubican en las manos y boca (labios, mejillas, lengua y paladar).
Las vibraciones acústicas de masticar y tragar llegan al oído interno a través del
tubo de Eustaquio o por los huesos del cráneo. Drake demostró que los sonidos
producidos durante la masticación varían con la dotación dental del sujeto.
El sentido del olfato, al igual que el sentido del gusto, es estimulado por energía
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química principalmente. Es capaz de percibir algunas moléculas diluidas en el
aire.
La innumerable variedad de olores que existe hace difícil la tarea denominarlos, y
es bastante frecuente dar el nombre de una asociación conocida. Así por ejemplo,
se habla del olor de una taza de café recién preparado o del perfume de una rosa.
Se han hecho muchos intentos de clasificación, pero el éxito aún no ha sido
completo. Gracias a grandes esfuerzos realizados durante los últimos 20 años, el
avance ha sido más sustantivo, sumado a los resultados que entrega la
cromatografía de gases y la física de gases.
El oler está íntimamente ligado al comer. En efecto, no podemos negar la
atracción producida por un desayuno constituido por un café humeante y
aromático acompañado de crujientes tostadas recién preparadas.
ATRIBUTOS SENSORIALES, PROPIEDADES Y ASPECTOS MÁS
RELEVANTES.
Gusto y sabor (flavor)
Se entiende por gusto a la sensación percibida a través del sentido del gusto,
localizado principalmente en la lengua y cavidad bucal. Se definen cuatro
sensaciones básicas: ácido, salado, dulce y amargo. El resto de las sensaciones
gustativas proviene de mezclas de estas cuatro, en diferentes proporciones que
causan variadas interacciones. Por otro lado se define "sabor" como la sensación
percibida a través de las terminaciones nerviosas de los sentidos del olfato y
gusto principalmente, pero no debe desconocerse la estimulación simultánea de
los receptores sensoriales de presión, y los cutáneos de calor, frío y dolor.
Aroma y olor
Olor es la sensación producida al estimular el sentido del olfato. Aroma es la
fragancia del alimento que permite la estimulación del sentido del olfato, por eso
en el lenguaje común se confunden y usan como sinónimos.
El sentido del olfato se ubica en el epitelio olfatorio de la nariz. Está constituido
por células olfatorias ciliadas, las que constituyen los receptores olfatorios. Es un
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órgano versátil, con gran poder de discriminación y sensibilidad, capaz de
distinguir unos 2000 a 4000 olores diferentes. La importancia de los
aromatizantes radica en la función que desempeñan. Y así por ejemplo, puede
mezclarse con el aroma propio del alimento al que se agrega; anulándolo; puede
generarse una mezcla íntima de ambos, produciéndose un nuevo aroma; o bien
puede resultar una, mezcla parcial, manteniéndose las características aromáticas
de ambos y desarrollándose además un nuevo aroma.
Color y Apariencia
El espectro visible va de 400 a 700 milimicras, o sea, del violeta al rojo. Dentro de
esta región el ojo es más sensible para diferenciar colores en la región del verde
amarillento (520-580 mu). El color puede ser discutido en términos generales del
estímulo luminoso, pero en el caso específico del color de los alimentos es de
más interés la energía que llega al ojo desde la superficie iluminada, y en el caso
de los alimentos transparentes, a través del material.
El color que percibe el ojo depende de la composición espectral de la fuente
luminosa, de las características físicas y químicas del objeto, la naturaleza de la
iluminación base y la sensibilidad espectral del ojo. Todos estos factores
determinan el color que se aprecia: longitud de onda, intensidad de la luz y grado
de pureza.
La CIE (Commission International de 1'Eclairage) establece tres colores primarios:
azul, rojo y amarillo. Los demás colores resultan de combinar al menos dos de
ellos.
Otro factor importante en la determinación de color es el contraste. El grado de
contraste es afectado por la claridad de la superficie que se observa, la distancia
de esa superficie al ojo y la atención con que se estudia el color.
El sentido de la visión es estimulado por impresiones luminosas o radianes que
puedan provenir de grandes distancias, éstas pasan por las lentes de los ojos y
son enfocadas como imágenes en la retina.
Al pasar de la oscuridad a la luz, el ojo es deslumbrado temporalmente, pero
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después de un corto tiempo, la visión se vuelve normal, por contracción de la
pupila y disminución de la sensibilidad de la retina. Esto constituye la adaptación
a la luz.
La visión es de importancia fundamental para la evaluación de aspecto y color. El
color adquiere importancia como índice de madurez y/o deterioro, por lo que
constituye un parámetro de calidad. El consumidor espera un color determinado
para cada alimento, cualquier desviación de este color puede producir
disminución en la demanda, además es importante para la sensación gustativa y
olfativa; también es conocido que el ojo enseña a la mano, para la sensación
táctil.
Se puede afirmar que la visión es el primer sentido que interviene en la evaluación
de un alimento, captando todos los atributos que se relacionan con la apariencia:
aspecto, tamaño, color, forma, defectos, etc.
Textura
Se entiende por textura el conjunto de percepciones que permiten evaluar las
características físicas de un alimento por medio de la piel y músculos sensitivos
de la cavidad bucal, sin incluir las sensaciones de temperatura y dolor (Matz).
Szczesniak lo define como la percepción de características mecánicas
(resultantes de la presión ejercida por dientes, lengua y paladar), características
geométricas (provenientes del tamaño y forma de las partículas) y características
relacionadas con las propiedades lubricantes (humedad y grasa).
Existe una clasificación que agrupa alimentos de estructura semejante: líquidos
(leche, bebidas), geles (gelatinas), alimentos fibrosos (palta, apio, espárragos),
alimentos turgentes (hortalizas), alimentos untuosos (frituras, mayonesas),
alimentos friables (betarragas), alimentos cristalinos (dulces, caramelos),
alimentos espumantes, espumas y esponjas (helados, merengues, pan).
Relación entre receptor y características texturales
Las características texturales pueden ser captadas por los dedos o los receptores
bucales. Entre las características captadas por los dedos están: firmeza (frutas),
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suavidad (selección de frutas), jugosidad (maíz). Entre las captadas por los
receptores bucales (lengua, dientes y paladar) están: masticabilidad, fibrosidad,
grumosidad, harinosidad, adhesividad, grasosidad. Existen además
características texturales que pueden ser captadas por la vista y cuyo conjunto se
denomina apariencia textural, dependiendo ésta del tamaño, forma y orientación
de las partículas.
Audición y ruidos
El ruido o sonido que se produce al masticar o palpar muchos alimentos
constituye una información muy apreciada por muchos consumidores que exigen
la presencia de esta característica en el alimento que degustan. Así por ejemplo,
se exige que el apio, la lechuga, una manzana, sean crujientes; las hojuelas de
papas también las deseamos crujientes, las gaseosas y el champagne
burbujeantes; la cerveza espumosa; los chicles elásticos, etc. Muchas veces sirve
para controlar el grado de madurez, y es por esta razón que se golpean las
sandías; o se golpean los quesos para tener una información de la formación de
agujeros; o bien agitar las conservas para tener conocimiento de la relación
sólido-medio de empaque.
El sentido de la audición percibe vibraciones acústicas a través del aire. Estas
vibraciones son recogidas por el oído externo y llevadas al tímpano del oído. El
sonido es transmitido desde el tímpano del oído por tres huesos pequeños,
interconectados a la ventana oval que separa el oído medio del interno. En el oído
interno existe un canal enrollado en espiral lleno de líquido, inserto en el hueso
temporal. Está dividido a lo largo por dos membranas. En la membrana basilar se
encuentran las células ciliadas, las vibraciones que entran en el oído interno
excitan movimientos hidrólicos y la membrana basilar estimula las células ciliadas,
emitiéndose impulsos nerviosos. Estos impulsos nerviosos son transmitidos al
cerebro por los nervios auditivos.
Las vibraciones acústicas tienen dos dimensiones: la amplitud sonora, que es
función de la presión del sonido y se mide en decibeles, y la frecuencia que se
mide en hertz. Para registrar un estímulo sonoro se debe alcanzar un mínimo de
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presión sonora en cl tímpano del oído. La señal más débil detectable constituye el
umbral auditivo
TIPOS DE ANÁLISIS SENSORIAL.
Se habla de tres grandes grupos y son: descriptivo, discriminativo y del
consumidor.
Análisis descriptivo
Consiste en la descripción de las propiedades sensoriales (parte cualitativa) y su
medición (parte cuantitativa). "Es el más completo. Para la primera etapa se
agiliza el proceso mental 'estímulorespuesta'". En esa fase se comienza a trabajar
con el producto que será objeto de la evaluación, y se desarrolla un vocabulario
de ocho a quince palabras para describirlo.
En tanto, la segunda parte está basada en aprender a medir. "Aunque
inconscientemente vivimos calculando distancias y medidas, en este caso hay
que formalizarlo y hacerlo consciente, y es aquí donde empieza el entrenamiento
con escalas. Por ejemplo, ante un jugo con olor a mandarina, se mide la
intensidad de ese olor en una escala del 0 al 10".
El panel no es mayor de 10 personas, debido a la dificultad de entrenar a una
mayor cantidad, esta dependerá también de las instalaciones que se cuenten
para las cataciones, la predisposición de los panelistas y los recursos económicos
para efectuar el estudio. En otro ámbito conviene saber que se requieren de seis
a ocho sesiones, hasta que cada evaluador aprende el vocabulario y la escala.
Análisis discriminativo.
Es utilizado para comprobar si hay diferencias entre productos, y la consulta al
panel es cuánto difiere de un control o producto típico, pero no sus propiedades o
atributos. "Se hace un juicio global. Por ejemplo, ante una muestra A y una B, se
pregunta cuál es la más dulce, o ante A, B y C, donde dos son iguales y una
tercera es diferente, cuál es distinta".
El panel no es mayor de 20/25 personas, dependiendo del tipo de ensayo a
efectuar y los resultados que se desean obtener. Este análisis es más rápido, ya
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que no es necesario un gran entrenamiento aproximadamente 4-6 sesiones.
Test del consumidor y sus diferencias con respecto al test discriminativo y
descriptivo.
También llamado test hedónico. En este caso se trabaja con evaluadores no
entrenados, y la pregunta es si les agrada o no el producto. "El consumidor debe
actuar como tal. Lo que sí se requiere, según la circunstancia, es que sea
consumidor habitual del producto que está en evaluación". Contrariamente, a los
evaluadores que realizan control de calidad nunca se les consulta si el producto
es de su agrado. "Tienen que decir si son distintos, si no difieren, si son dulces, si
son amargos. El hedonismo se deja aparte, porque ellos actúan como un
instrumento de medición".
Para que los resultados sean válidos se requieren numerosas respuestas, por lo
que se trabaja por lo menos con 80 personas. Por otro lado el test no demanda
entrenamiento, porque es espontáneo.
ESTABLECIMIENTO DE PANELES SENSORIALES
El instrumento de prueba para el análisis sensorial es el panel de personas
reclutadas y entrenadas para realizar tareas específicas de evaluación sensorial.
El encargado del panel es el encargado del reclutamiento y capacitación de los
panelistas, así como de la evaluación de su trabajo, dando el ejemplo con buen
liderazgo y motivación. La preparación y dirección eficiente del panel, por parte
del encargado son factores esenciales para lograr su funcionamiento eficaz.
En una evaluación sensorial el jurado es un verdadero aparato de medida, donde
cada juez es considerado una repetición de la medida. El registro de las
respuestas sensoriales de muchos individuos permite integrar todas las
perfomances individuales y compensar las diferencias de sensibilidad entre los
miembros del jurado y que son inherentes a los factores biológicos y culturales
que caracterizan al ser humano. Al decir de Saint Pierre (2000) el jurado es el
captador multisensorial más eficaz que un solo juez. Son muy importantes ya que
de ellos depende en gran parte la validez de las pruebas.
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Por lo general, el reclutamiento de panelistas, tanto para paneles entrenados
como para paneles no entrenados, puede iniciarse con el personal que trabaja en
la institución u organización en que se lleve a cabo la investigación. La mayoría
de personas que trabajan en una organización son panelistas potenciales y
usualmente estarán interesados en participar si sienten que su contribución es
importante.
Para facilitar el reclutamiento de los miembros del panel, todos los candidatos
deberán llenar cuestionarios indicando cuáles son sus alimentos preferidos y los
que menos les agradan, además de su grado de interés en el proyecto que se
llevará a cabo. También deberán mencionar todo tipo de restricciones y alergias
alimentarias que padezcan y las fechas y horas en que están dispuestos a
participar en los paneles; esta información ayudará al encargado del panel a
seleccionar a aquellos individuos apropiados para el estudio. En una compañía o
institución donde se lleven a cabo pruebas sensoriales de una manera
sistemática, es útil tener un archivo con información de todos los posibles
panelistas.
Todos los posibles panelistas deberán ser invitados al área de evaluación
sensorial, en grupos de no más de 10, para que el encargado del panel pueda
explicarles la importancia de las pruebas sensoriales, enseñarles las instalaciones
físicas del laboratorio y responder a preguntas que puedan surgir. Los individuos
que participen solamente en los paneles internos de aceptabilidad (paneles no
entrenados), no necesitan recibir entrenamiento adicional; sin embargo, resulta
útil demostrar la forma en que las boletas deben ser marcadas, utilizando un
retroproyector o pizarrón.
Debe evitarse mencionar el alimento específico que se someterá a prueba. La
explicación del método y procedimiento de prueba reducirá las posibilidades de
confusión y facilitará el trabajo de los panelistas, ya que es importante que los
panelistas comprendan los procedimientos y el uso de boletas o tarjetas de
puntaje, para que puedan completar la prueba en una forma similar. Se debe
recomendar a los panelistas que eviten el uso de materiales que tengan olores
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fuertes, tales como jabones, lociones y perfumes, antes de participar en los
paneles; asimismo, deberán abstenerse de comer, beber o fumar por lo menos 30
minutos antes del inicio de una prueba sensorial.
Tipos de paneles sensoriales Panel de jueces expertos
Son personas de gran experiencia, muchas veces enólogos famosos. Son los
clásicos degustadores o catadores ya citados
Panel de jueces entrenados
Se trata de personas entrenadas especialmente para actuar como jueces, deben
poseer habilidades para detectar la sensación analizada y por supuesto poseer
conocimiento y practica acerca de la evaluación sensorial. En general la gente
joven se adapta muy bien para actuar como juez entrenado.
Panel de jueces consumidores
Deben ser personas que habitualmente están consumiendo y usualmente son
elegidos al azar.
Selección inicial de panelistas para paneles entrenados
Los panelistas que acepten integrar los paneles entrenados deberán someterse a
pruebas, para determinar si tienen agudeza sensorial normal. Esto puede
realizarse al pedirles que en una prueba identifiquen sabores básicos y olores
comunes.
Deberá también evaluarse la sensibilidad de los panelistas, es decir su capacidad
para discriminar diferentes grados de una característica sensorial específica. Para
determinar la capacidad de discriminación de los panelistas, a menudo se
emplean pruebas triangulares de degustación, utilizando muestras de alimentos o
soluciones idénticas excepto en lo que respecta a una característica de sabor o
textura.
Las personas que tengan un pobre sentido de olfato o gusto, o que no tengan
sensibilidad a diferencias en intensidad de sabor y textura, podrán ser
identificadas a través de este proceso. Este proceso de selección inicial, provee
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de una experiencia sensorial preliminar a aquellos candidatos seleccionados para
integrar el panel entrenado definitivo.
Entrenamiento de los panelistas
El desempeño de la labor realizada por cada panelista, así como la de todo el
panel, puede mejorarse mediante ejercicios de entrenamiento apropiados. El
entrenamiento deberá diseñarse para ayudar a los panelistas a formular juicios
válidos y confiables que sean independientes de sus preferencias personales.
Cada ejercicio de entrenamiento deberá ir acompañado de una discusión de los
resultados, dirigida por el encargado del panel, con el fin de que el panel pueda
desarrollar métodos de evaluación uniformes.
El entrenamiento del panel para llevar a cabo pruebas de diferencia y de
ordenamiento, toma sólo unas cuantas sesiones. En el caso de análisis
cuantitativo, la capacitación puede requerir de diez a doce sesiones, o incluso
más, cuando es necesario evaluar un número grande de características
sensoriales.
El entrenamiento final supone el empleo de productos alimenticios similares a los
que se usarán durante las pruebas reales. Los panelistas deberán acostumbrarse
a los rangos de intensidades de las características que encontrarán durante el
estudio y podrán establecerse los mejores procedimientos de preparación y
presentación de muestras así como diseñarse la tarjeta de calificación o boleta
definitiva.
A través del uso de definiciones y descripciones precisas para la evaluación de
cada característica, así como, el uso de muestras de alimento para ejemplificar
cada característica siempre que sea posible, se puede lograr que los panelistas
lleguen a un acuerdo entre ellos y que den respuestas consistentes. Sin embargo
algunos panelistas pueden no ser buenos para un tipo de prueba sensorial, pero
obtener resultados excelentes en otras, es necesario fomentar la participación de
estas personas en paneles posteriores; el encargado del panel deberá también
expresar reconocimiento y agradecimiento por la participación de cada panelista.
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MONITOREO DEL RENDIMIENTO DE TRABAJO DE LOS PANELISTAS
El rendimiento de los panelistas debe ser monitoreado durante el entrenamiento,
para determinar el progreso de la capacitación. El entrenamiento subsecuente
deberá concentrarse en las muestras y características de las muestras cuya
identificación y evaluación hayan presentado dificultades para los panelistas. El
entrenamiento estará completo cuando los panelistas se sientan cómodos con el
procedimiento de evaluación, sean capaces de discriminar entre diferentes
muestras repetidamente y den resultados reproducibles.
Panelistas con un desempeño superior, podrán ser identificados para participar
durante todo el estudio sensorial. El encargado del panel debe seguir de cerca el
progreso alcanzado, evaluando la habilidad del panel como grupo, así como la de
cada panelista, para distinguir diferencias entre las muestras estudiadas y para
reproducir los resultados de manera consistente.
Para ambos tipos de evaluación, un grupo de muestras diferentes, las cuales el
encargado del panel sabe que son diferentes, deberá ser evaluado por cada
panelista repetidamente en varias ocasiones, para proveer los datos necesarios.
Para evaluar los resultados, se utilizan análisis estadísticos. Los datos del panel
son analizados para identificar variaciones significativas entre panelistas y entre
muestras Las diferencias significativas entre panelistas, aunque no son
inesperadas, pueden ser reducidas con entrenamiento adicional. Cuando no se
indican diferencias significativas entre las muestras, pero el encargado del panel
sabe que realmente hay diferencias, se hace necesario dar entrenamiento
adicional a los miembros del panel.
Los resultados individuales de cada panelista podrán ser evaluados. Aquellas
personas capaces de distinguir diferencias significativas entre las muestras, con
pequeños errores cuadráticos medios en el análisis, deberán seleccionarse para
integrar el panel definitivo. Si ninguno de los panelistas detecta diferencias
significativas entre muestras en lo que respecta a una característica específica, se
deberá brindar entrenamiento adicional. Esto garantiza que el rendimiento de los
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panelistas continúa siendo confiable y constante e indica en qué momento será
necesario un adiestramiento adicional o más motivación para los panelistas
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Seleccionar personal que labora en la empresa Catering Service-Provefrut para
su entrenamiento en evaluación sensorial.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar el proceso de entrenamiento de personal inexperto en análisis sensorial.
Establecer los factores que pueden afectar el entrenamiento de los jueces.
Diseñar un sistema capaz de seleccionar personas con características sensoriales
poco desarrolladas, para que faciliten la evaluación de la calidad de los productos
elaborados en la empresa Catering Service-Provefrut.
¿Qué es el Análisis Sensorial?
El análisis sensorial es una disciplina muy útil para conocer las propiedades
organolépticas de un producto alimentos, por medio de los sentidos. Las
propiedades organolépticas son el conjunto de descripciones de las
características físicas que tiene la materia en general, como por ejemplo su sabor,
textura, olor, color. Es importante que los sentidos se encuentren bien
desarrollados para emitir un resultado objetivo y no subjetivo.
Mecanismo de percepción sensorial
Estimulo - Receptores - Fibras nerviosas - Corteza Cerebral - Percepción
sensorial El sabor: el sentido del gusto
El gusto se define como las sensaciones percibidas por los receptores
concentrados en la lengua (botones gustativos).
El olor: el sentido del olfato
Los seres humanos disponemos de unos 1000 receptores que parece ser que
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distinguen 10,000 olores. Un aspecto importante es saber distinguir el olor y el
aroma. El olor es la percepción de las sustancias volátiles por la nariz, en cambio
el aroma es la detección después de haberse puesto en contacto el alimento en la
boca (el medio de transmisión es la membrana mucosa del paladar)
El color: el sentido de la vista
Su importancia radica en la percepción que genera el color de los alimentos sobre
el consumidor.
La retina contiene los elementos nerviosos cuyas fibras se transmiten finalmente
al nervio óptico (parte receptiva, bastones y conos)
Es asociado al sabor por el consumidor.
La textura: el sentido del tacto y cinestético
Son el conjunto de propiedades mecánicas, geométricas y de superficie de un
producto perceptible por los mecano receptores, receptores táctiles y donde sea
apropiado visuales y olfativas.
¿Por qué formar paneles sensoriales?
Porque nos ayuda a medir, describir, calificar e interpretar las reacciones
humanas ante las características de un alimento.
La evaluación sensorial se encarga de los métodos y procedimientos en las
cuales los sentidos humanos constituyen el instrumento. Nuestros sentidos miden
características de: sabor, color, olor, textura, agrado o desagrado.
Principios básicos para una buena evaluación sensorial
Aspectos ambientales:
Separar las áreas de preparación y de evaluación.
Las dimensiones de la sala deben ser las adecuadas, resultar cómodas.
Se debe poseer cabinas individuales.
El color de las paredes debe ser claro.
La luz debe ser semejante a la luz del día.
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Temperatura y humedad en 20°C y 65%, respectivamente.
Debe disponerse de mesa para sesiones.
Aspectos Prácticos:
Uniformidad de las muestras.
Presentación de las muestras.
El efecto de contraste.
El efecto de convergencia.
Preparación de las muestras.
Temperatura de las muestras.
Codificación de las muestras.
Tamaño y cantidad de las muestras.
Aspectos Informativos:
Posibilidad o no de probar las muestras.
Tiempo disponible para el análisis.
Horario de realización de las pruebas.
Agente enjuagante a emplear.
El periodo de tiempo entre la degustación.
Informaciones adicionales.
Aspectos Humanos:
Aspectos psicológicos.
Aspectos fisiológicos.
Preparación para juicios exactos y confiables.
Clasificación de jueces
De acuerdo al tipo de pruebas que realizan se tienen: Jueces analíticos y Jueces
afectivos. Los jueces que demuestren una sensibilidad sensorial para uno o varios
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productos pueden entrenarse para convertirse en jueces expertos.
Jueces analíticos
Es necesario considerar los siguientes aspectos personales:
Edad
Sexo
Estado de salud
Carácter y responsabilidad
Afinidad con el material objeto de prueba
Disponibilidad
Jueces afectivos
Es el individuo que no tiene que ser seleccionado ni adiestrado, son
consumidores escogidos al azar. Participan en pruebas de aceptación,
preferencia, nivel de agrado. Pueden ser consumidores directos del producto y
puede realizarse las pruebas en supermercados, escuelas, etc; teniendo en
cuenta además el criterio de cuál es el horario más adecuado para las
evaluaciones.
Etapas para la Formación de un panel sensorial
Las etapas usuales son: Reclutamiento, Selección, Entrenamiento y Seguimiento.
Reclutamiento
Se prefiere reclutar entre el personal de todas las áreas, tomando en cuenta al
doble o triple de personas que finalmente serán seleccionadas. Se obtiene
información general de todos los catadores por medio de una entrevista, en al
cual se plantean frecuentemente las preguntas: ¿Le gustaría participar en un
panel sensorial?, ¿Existe algún alimento que no tolere?, ¿Usted fuma o bebe
alcohol?, ¿Presenta algunas alergias?, ¿Se encuentra disponible para las
evaluaciones sensoriales?
Selección
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Para la selección de los catadores se realizan diversas pruebas; éstas pruebas se
hace en función de las aplicaciones previstas y de las propiedades a evaluar en el
producto.
Pueden realizarse pruebas para detectar alguna incapacidad, para determinar la
agudeza sensorial, para determinar el potencial de los jueces.
Entre los tipos de pruebas que se aplican para la selección se mencionan:
Discriminación entre niveles de intensidad de un estímulo.
Detección de estímulos
Aptitud para la descripción (olores, textura, sabor),etc.
Entrenamiento
Se pueden realizar a todos los jueces que demuestren la sensibilidad sensorial.
Un catador se entrena en todas las pruebas sensoriales, incluyendo el manejo de
datos de las evaluaciones
El entrenamiento tiene como objetivos:
Desarrollar la habilidad para distinguir y evaluar la intensidad de los posibles
defectos que puede tener un producto.
Desarrollar en los catadores la habilidad de utilizar tablas de caracteres
organolépticos del producto
Lograr homogeneidad en los juicios de los integrantes de un panel sensorial
Seguimiento
Después del entrenamiento pueden producirse cambios a corto o largo plazo, por
lo que es esencial que los resultados sean controlados y verificados.
La evaluación del rendimiento de los jueces se realizará por el control continuo
durante las sesiones de entrenamiento o por examen oficial.
Se mide el: índice de repetibilidad, índice de exactitud, e índice de variabilidad.
Pruebas sensoriales
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Las pruebas sensoriales que se aplica al panel sensorial dependen del objetivo de
la evaluación. Ejemplo: si se desea saber si existen diferencias entre dos
productos: Pruebas analíticas Discriminativas (Test Triangular, test dúo trío)
Por otro lado, si se desea describir las características de uno varios productos ya
conocidos para el desarrollo o formulación se aplican Pruebas analíticas
Descriptivas (Perfil de sabor, textura, QDA)
Si se desea saber la aceptación, preferencia del consumidor: Pruebas de
Afectivas discriminatorias (Test de preferencia, test de aceptación).
Dentro del programa de capacitación se les realizó un ejemplo práctico
(simulación de una catación) para demostrar lo aprendido teóricamente.
RECONOCIMIENTO DE LA CABINA DE CATACIÓN Y APLICACIÓN DE
PRUEBAS TRIANGULARES.
La cabina de prueba constituye el instrumento básico para la evaluación sensorial,
ya que los evaluadores deben realizar juzgamientos personales independientes.
Esto se logra mediante divisiones estandarizadas para minimizar las distracciones
y proporcionar de un sitio cómodo e idóneo para que las evaluaciones sensoriales
sean realizadas de manera correcta y sobre todo evitar errores por incomodidad
del evaluador.
Las cabinas de cata pueden ser fijas, es decir instalaciones de laboratorio con una
dotación física específica y que cumplen todos los requerimientos técnicos
internacionales. También pueden ser móviles o de paneles que al igual que la
anterior deben cumplir con ciertos aspectos de las normativas como son las
mediciones entre paneles y las condiciones físicas para que ésta sea armada.
Se considera las cabinas de paneles para estudios pequeños que no cuenten con
un fondo de financiamiento elevado. Con este tipo de cabinas también se pueden
obtener resultados confiables, siempre y cuando se tengan las consideraciones
antes mencionadas.
Según expertos para realizar evaluaciones sensoriales, no se debe contar con
menos de tres cabinas individuales. En el caso de este estudio se construyó una
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cabina de paneles móviles con cuatro divisiones individuales, esta sigue un
esquema presentado por la Norma NTC 3884 (Ver Anexo 6).
Al ser su primera experiencia con este tipo de instalaciones, se consideró
sumamente importante dar a conocer la cabina de Catación a los panelistas, así
como informarles sobre el propósito de la misma y la manera adecuada en que
cada panelista realizara su intervención en ella, ya que serán repetidas las veces
que se la utilice y deben estar familiarizados con la misma.
SELECCIÓN DE JUECES POTENCIALES.
Determinación del umbral de diferencia de los cuatro sabores básicos.
Los sabores son las sensaciones producidas en la lengua cuando es estimulada
por ciertas sustancias solubles, lo que a su vez produce un estímulo de agrado o
desagrado al panelista.
OBJETIVO:
Determinar el umbral de diferenciación mediante la sensibilidad gustativa que
presenten los panelistas a los estímulos brindados por soluciones de los cuatro
sabores básicos (dulces, amargo, salado, ácido).
MATERIALES Y REACTIVOS:
Ácido cítrico Cloruro de sodio Azúcar Cafeína
Vasos plásticos Balanza
Vaso de precipitación Agua (Tesalia)
Cucharas plásticas
MÉTODO:
Se prepararon soluciones de los sabores básicos, y se procedió a realizar
diluciones comenzando así por la solución más concentrada.
Se codifico vasos plásticos de 7 oz. Con los códigos planteados en la tabla de
diluciones, considerando incluso la muestra patrón.
Colocar las muestras en la cabina de catación.
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Una vez colocadas las muestras se proporcionó un vaso de agua pura y una hoja
de catación que contenga información sobre el procedimiento a seguir. Se realizó
una breve reunión con todos los panelistas para dar instrucciones de cómo se
debe realizar la prueba sensorial y la importancia de la concentración que deben
presentar
Se procedió a las cataciones de los panelistas en grupos de cuatro personas. Las
pruebas se realizaron en cuatro días, considerando un día para cada sabor.
Tabular la información mediante el empleo del software Excel y con los resultados
obtenidos.
Obtener el Umbral de diferencia y en intervalo de incertidumbre.
SABOR DULCE AMARGO SALADO ÁCIDO
(p/v) (p/v) (p/v) (p/v)
D1 1.5 1.0 1 1.5
D2 3.0 1.5 2 3.0
D3 4.5 2.0 3 4.5
D4 (PATRON) 6.0 2.5 4 6.0
D5 7.5 3.0 5 7.5
D6 9.0 3.5 6 9.0
D7 10.0 4.0 7 10.0
Tabla N°2: Códigos de las soluciones empleadas.
SABOR
DULCE AMARGO SALADO ÁCIDO
(p/v) (p/v) (p/v) (p/v)
D1 138 152 114 228
D2 215 116 365 315
D3 620 421 258 651
D4 (PATRON) 714 635 654 231
D5 321 125 111 141
D6 412 327 321 567
D7 520 250 594 453
Fuente: Saltos A., (Hoja guía. “Determinación del umbral de diferencia), 2009
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Reconocimiento de los cuatro sabores básicos. (Prueba triangular)
Los sabores son las sensaciones producidas en la lengua cuando es estimulada
por ciertas sustancias solubles, lo que a su vez produce un estímulo de agrado o
desagrado al panelista.
OBJETIVO:
Determinar si los panelistas pueden diferenciar la variación de una de tres
muestras presentadas de manera individual para cada sabor.
MATERIALES Y REACTIVOS:
Ácido cítrico Cloruro de sodio Azúcar Cafeína
Vasos plásticos Balanza
MÉTODO:
Se prepararon soluciones de los sabores básicos, dos por día.
Con las soluciones listas, se procedió a diluir un porcentaje de la solución de cada
muestra de sabor en una relación 50-50
Se codificaron vasos plásticos de 7 oz. con números aleatorios que
correspondieran a las muestras A y B. Para realizar el análisis, además se contó
con una tabla de información para evitar confundir las muestras. Siguiendo el
esquema planteado para la presentación de las muestras, se procedió a presentar
tríadas de las soluciones, tomando en cuenta que una de ellas es diferente.
Una vez colocadas las muestras se proporcionó un vaso de agua pura y una hoja
de catación que contenía indicaciones del procedimiento que deberían seguir los
catadores.
Se realizó una breve reunión con todos los panelistas para dar instrucciones de
cómo se debe realizar la prueba sensorial y la importancia de la concentración
que deben presentar
Se procedió a las cataciones de los jueces en grupos de cuatro personas.
Terminadas las intervenciones de los 18 panelistas, se procedió a realizar los
procesos anteriores pero con el siguiente sabor.
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31
Cada día se realizaron dos corridas por persona, considerando los sabores de la
siguiente forma:
Día 1: Dulce-Salada
Día 2: Acido Amargo
Día 3: Dulce-Acido
Día 4: Salado-Amargo
Y así hasta completar las 10 corridas.
Finalmente se procedió a tabular la información mediante el empleo del software
Excel y con los resultados obtenidos aplicar la prueba ji cuadrado con dos
procedimientos diferentes
Una vez realizadas las pruebas estadísticas, se evaluaron los resultados y se
considera qué personas siguen adelante con el entrenamiento, considerando
también un porcentaje de respuestas correctas del 75% ROBALINO I.,
VELASTEGUI E., (2002).
Tabla N°3: Diluciones para la identificación de sabores.+
Reactivo Concentración (g/lt)
Ácido cítrico 1
Cloruro de sodio 3
Azúcar 16
Cafeína 0,39
Fuente: Roland,
C.,
Lyon, D., Terry, H. (2000)
APLICACIÓN DE PRUEBAS SENSORIALES Y SELECCIÓN DE JUECES.
Pruebas de comparación por pareja
Esta prueba se utiliza perfectamente para establecer si hay diferencias
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perceptibles entre dos muestras en la magnitud de un atributo determinado.
También se puede utilizar para seleccionar y entrenar jueces. No es práctica
cuando se quieren comparar varias muestras.
OBJETIVO:
Detectar el sentido de las diferencias perceptibles entre dos muestras en un
atributo determinado.
MATERIALES Y REACTIVOS
Agua insípida
Bebidas no carbonatadas de dos marcas. (Tampico, Cifrut).
Galletas de sal similares de dos marcas comerciales (Salticas-Ricas) Mortadelas
de dos marcas comerciales con simetría similar (Juris-Don Diego)
MÉTODO:
Se preparó dos pares de muestras que se van analizar
Se debe codificar las muestras a ser presentadas
Se debe proveer de un vaso de agua pura y la hoja de catación en cada cabina
El orden de presentación debe ser aleatorio
Se deben probar las muestras en el orden que se indiquen en las hojas de
Catación
El catador evalúa las muestras utilizando escala hedónica no estructurada Hoja
de cata
Tabla N°4: Tabulación de datos
Panelista Resultado
1 Yi
- -
- -
N Yn
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JUICIO DESCRIPTIVO (DEFINICIÓN DEL PERFIL) DE UN ALIMENTO DE
CONSUMO INMEDIATO (CHULETAS DE CERDO), APLICACIÓN DEL
DIAGRAMA DE ESTRELLA.
Pruebas descriptivas
La descripción de un alimento, manufacturado o no, se lo hace mediante el
establecimiento de perfiles, para lo cual se aplican descriptores que permite la
caracterización de los productos. El perfil retrata con precisión uno o más
alimentos y por ello sus aplicaciones son muy variadas, como por ejemplos para
establecer cuáles son las diferencias sensoriales existentes entre varios
productos competidores del mercado o para caracterizar los aromas.
Para realizar lo anterior, las personas que actúan como catadores deben describir
el alimento y medir las intensidades asociadas con los distintos sabores y otras
características sensoriales. Los mismos se escogen tomando en cuenta su
pertinencia, percepción y capacidad de discriminación porque a través de ellos se
examinaran los atributos sensoriales y se especificarán las características
organolépticas de cualquier alimento, generalmente siguiendo el orden de
apariencia siguiente:
apariencia ^ olor ^ textura ^ sabor ^ posgusto
Un perfil varía dependiendo el alimento que se trate y de las características
sensoriales particulares, una vez que la muestra haya sido presentada a los
catadores, la secuencia incluye realizar las siguientes acciones:
INSPECCION AR ^ PALPAR ^ MORDISCAR ^ DEFORMAR ^ INGERIR
Una prueba descriptiva de rangos se aplica para ordenar los alimentos en orden a
la intensidad de un atributo sensorial específico, que puede ser una característica
clave de un producto alimenticio, ejemplo: dulzor, salazón, aroma, sabor,
rancidez, viscosidad. Esta prueba es muy sencilla, presenta un cierto número de
muestras codificadas al catador o juez, proceden en consecuencia a ordenar las
muestras en términos de la intensidad del atributo que haya sido especificado.
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34
Los panelistas
Al momento de elegir a los panelistas o evaluadores debemos responder dos
preguntas:
a. ¿Quiénes deberían ser nuestros sujetos?, esto va a depender del tipo
de prueba y más aún de los objetivos de la evaluación:
i. ¿Entrenados y orientados o totalmente no entrenados?, en el caso de
productos industrializados y en empresas se suelen usar sujetos
entrenados, pero si lo que queremos es ver la respuesta de la gente a
la que va dirigido el producto podemos usar a población en general.
ii. Al elegir los sujetos que van a realizar la evaluación se recomienda
buscar sujetos que correspondan a la población objetivo del producto
de acuerdo a la: edad, sexo, grupo étnico y/o otras características
demográficas. En el caso de que la población objetivo sea niños
pequeños es recomendable realizar la evaluación en los mismos niños
y además en la madre, para evitar que el producto (aunque tenga muy
buena aceptabilidad en los niños) no sea finalmente aceptado por la
persona que es la responsable de la alimentación del niño. También
debemos tener en cuenta si el producto va dirigido a población sana o
enferma, así tenemos que si va dirigido por ejemplo a personas con
diabetes, nuestro público objetivo de evaluación serían sujetos con
diabetes.
b. ¿Qué motivará a los sujetos?
i. ¿Qué es lo que hará participar a la gente con un alto grado de seriedad y
cumplimiento de las instrucciones?, como principio general: Todos los
paneles requieren de algún incentivo por su participación
10 reglas para la práctica de Evaluación Sensorial
1. Ambiente de prueba:
• Limpio, libre de malos olores y ruidos.
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• Bien iluminado
2. Librar a los panelistas de potenciales distracciones.
3. Los panelistas no deben conocer la identidad del producto:
• Identificar muestras por códigos de tres dígitos
4. Servir las muestras en orden aleatorio para cada panelista:
• Para evitar los efectos del orden en la selección de la muestra.
• Combinar todos los órdenes posibles.
5. No probar muchas muestras en una sesión:
• Para no cansar a los panelistas.
6. Brindar agua o galletas sin sal:
• Para limpiar el paladar. Funcionan para todo tipo de productos.
7. La paciencia es importante:
• Dar tiempo para evaluar cada muestra y para la limpieza oral/nasal
entre muestras.
8. Motivar a los panelistas es importante.
9. Los panelistas deben entender el procedimiento y los cuestionarios para la
degustación:
• No asumir nada.
10. Establecer condiciones estándares:
• El tamaño de la muestra, volumen, temperatura y otros que pueden afectar
las respuestas.
Guías para la participación en Evaluaciones Sensoriales1
1. Estar en buena condición física y mental.
2. Conocer antes de empezar la ficha de registro para evitar confusiones.
3. Percibir el aroma inmediatamente después de abrir la muestra para percibir el
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olor con mayor claridad.
4. Probar suficiente de la muestra para asegurar de degustar adecuadamente el
producto.
5. Prestar atención a la secuencia de los productos presentados, empezar por el
de mano izquierda y continuar por el de la derecha. No cambiarlos de posición
para evitar confusión en el llenado del formulario.
6. Enjuagarse la boca al cambiar el producto que se está degustando y cada
vez que lo requiera, siempre que la situación lo requiera.
7. Concentrarse en la prueba y bloquear otras distracciones.
8. No ser demasiado crítico, no sobre-juzgar un producto.
9. Utilizar toda la escala presentada para la evaluación del producto (evitar
marcar sólo alrededor de la mitad de la escala).
10. No cambiar su manera de pensar.
11. Revisar los puntajes asignados a los productos, para estar seguros de la
evaluación realizada.
12. Ser honesto con usted mismo en la evaluación.
13. Para llegar a ser un panelista experto es necesario practicar. La experiencia y
habilidad para realizar evaluaciones sensoriales vienen lentamente. Ser
paciente.
14. No fumar, beber o comer por lo menos 30 minutos antes de su participación.
15. No usar perfume, loción de afeitar, jabones perfumados y lociones de mano.
Debido a que puede confundir los resultados, sobre todo cuando se está
evaluando el olor de un producto.
16. Los panelistas entrenados requieren conocer de antemano los defectos y el
rango de intensidad probable del producto.
17. La evaluación sensorial es un trabajo serio por lo tanto se deben evitar
bromas y egos y se debe insistir en controles experimentales apropiados.
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Pruebas discriminatorias
1. Características generales de la prueba:
Las pruebas discriminatorias se usan para detectar diferencias aunque no
necesariamente detectan el tipo de diferencia encontrada5. Generalmente se
usa cuando queremos introducir un nuevo producto y queremos saber si este
es diferente al anterior, si la población detecta la diferencia. Si las muestras
son perceptiblemente diferentes no se aplica esta técnica, las diferencias
deben ser sutiles7.
Dentro de las pruebas discriminatorias podemos encontrar: pruebas de
comparación pareada, prueba triangular, prueba dúo-trío, prueba ‘A/no A’,
prueba dúo estándar y sorteo (en este capítulo trataremos las tres primeras).
En este tipo de pruebas lo que se desea reflejar en la hipótesis nula es si la
Muestra ‘A’ = Muestra ‘B’ (H,: A=B).
Para este tipo de pruebas se requiere entre 25 a 50 panelistas entrenados por
prueba y escogidos por agudeza.
Cuando tenemos un producto en el mercado que es bien aceptado y
queremos hacerle algunos cambios como mejorar sus características por
ejemplo nutricionales o cambiar alguno de los insumos u otro, podemos aplicar
una prueba discriminatoria para evaluar si la población los detecta. De acuerdo
a los resultados, cuando encontramos que los panelistas no logran detectar las
diferencias entre dos productos, no es necesario seguir haciendo otro tipo de
pruebas (como descriptivas), debido a que hemos logrado hacer cambios que
no son perceptibles.
• Montaje Típico
Se requieren por lo general entre 25 a 50 panelistas por prueba, los cuales son
reclutados por agudeza en su evaluación sensorial, para realizar esto se
puede realizar una sesión de evaluación sensorial e identificar a las personas
que mejor discriminen las características a evaluar.
• Ventajas y limitaciones del método
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Dentro de las ventajas principales tenemos que es un método rápido, fácil
tanto en su procedimiento como en su análisis.
Las principales limitaciones del método se refieren a: la limitada información
brindada (sólo hay dos posibles respuestas: sí, no), no puede ser usada
cuando las diferencias entre los productos o muestras evaluadas son fáciles
de detectar, si las preguntas no se enfocan en atributos específicos pierde
sensibilidad.
Las pruebas discriminatorias pueden usarse cuando queremos evaluar en el
producto:
• El aporte de nuevas tecnologías.
• La sustitución de alguno de sus ingredientes.
• El cambio en los insumos crudos o materia prima.
• El tiempo de vida útil o de conservación.
• El cambio de envase.
• Evaluación del tipo de almacenamiento
• El cambio en las condiciones de procesamiento.
• Antes de una prueba de consumo más cara.
2. Prueba triangular
Mediante esta prueba se pueden detectar pequeñas diferencias entre
muestras. Produce más fatiga sensorial que la comparación pareada. Aquí se
presentan tres productos, pero sólo uno de ellos es diferente. En este caso la
pregunta es: ¿Cuál es la diferente?
Para su aplicación se presentan tres muestras y se pregunta cuál es diferente
(Figura
2) . La posible combinación de productos es como sigue: AAB, ABA, BAA,
ABB, BAB, BBA, las cuales deben presentarse aleatoriamente.
La hipótesis nula (H0): Pt = 1/3 (debido a que la probabilidad de acertar por
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azar es de un tercio).
¿Cuál de las muestras es diferente?
En este caso se desea determinar si hay alguna diferencia sensorial entre una
muestra dada y una de referencia. Aquí los panelistas deben conocer bien la
muestra de referencia, para poder detectar la diferencia en el caso que la
hubiera.
Se presentan tres muestras, una de ellas como referencia y se pregunta ¿Cuál de
las otras dos es igual a ella? (Figura 4). Por lo tanto la hipótesis nula (H0): Pt = V
(porque la probabilidad de acertar por azar es del 50%).
• El número total de respuestas correctas del panel refleja la suma de
discriminadores y la fracción de no discriminadores quienes adivinaron
correctamente (Tabla 2).
Figura 3: Ejemplo de ficha - Prueba Triangular 4. Prueba dúo-trío
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40
• Para definir la muestra debemos definir:
- Error tipo a (5-10%)
- Error tipo B (5-10%)
¿Cuán grande es la diferencia que deseamos encontrar? (% de aciertos
esperados).
Pruebas afectivas o hedónicas
Características generales de la prueba:
Las pruebas afectivas o hedónicas se refieren al grado de preferencia y
aceptabilidad de un producto. Este tipo de pruebas nos permiten no sólo
establecer si hay diferencias entre muestras, sino el sentido o magnitud de la
misma. Esto nos permite mantener o modificar la característica diferencial.
Dentro de las pruebas afectivas o hedónicas podemos encontrar: pruebas de
preferencia (preferencia pareada y categorías de preferencia) y pruebas de
aceptabilidad.
Muchas veces se confunden el término preferencia con aceptabilidad, sin
embargo son terminologías diferentes. Aceptabilidad se refiere al grado de
gusto o disgusto de una persona sobre un producto. Se basa en una escala de
medición de una persona y su comportamiento. Mientras que preferencia se
Resultado de evaluación
Diferencia reportada Ninguna diferencia
reportada
Verdad
Diferencia existe Aceptación correcta Error tipo P
Diferencia no
existe Error tipo a Rechazo correcto
Tabla 2: Tipo de errores en medición 5.2 Determinación de la muestra:
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41
refiere a la elección entre varios productos sobre la base del gusto o disgusto.
Se basa en la elección de una persona entre un conjunto de alternativas (dos
o más productos). Cuando se usan dos productos se refiere a una prueba
pareada. Cuando se usan dos o más productos se refieren a una prueba de
ranking.
Comúnmente se utilizan pruebas hedónicas para evaluar la preferencia y/o
aceptabilidad de un producto1 5 7 9.
Montaje Típico
Se requieren entre 75 a 150 panelistas por prueba, los cuales son reclutados
por ser usuarios del producto.
Ventajas y limitaciones del método
Una de las principales ventajas es que provee de información esencial del
producto. Asimismo permite identificar el grado de gusto o disgusto de un
producto y relaciona el perfil descriptivo y otras variables para poder optimizar
o mejorar el producto.
Dentro de las limitaciones es que los resultados pueden no ser claros y
pueden dar un pobre diagnóstico, debido a que se trata de la apreciación en
relación a los gustos y preferencias de panelistas. Puede resultar difícil
obtener un panel representativo de la población objetivo y finalmente los datos
o categorías de preferencia pueden ser ambiguos
Uso de las pruebas afectivas y hedónicas:
El uso de las pruebas afectivas o hedónicas dependen del tipo de prueba que
realicemos: pruebas de preferencia o pruebas de aceptabilidad.
Las pruebas de preferencia nos ayudan a:
• Identificar un producto elegido entre 2 ó más alternativas.
• Decidir cuál sería la mejor opción entre la elaboración de diversos
productos en los que se ha utilizado diferentes formulaciones, todas
igualmente convenientes.
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42
• Las pruebas de preferencia se utilizan para medir factores psicológicos y
factores que influyen en el sabor del alimento.
Las pruebas de aceptabilidad son usadas para:
• Nos permite identificar las características de un producto traducidas en
grados de aceptabilidad de diferentes cualidades del mismo, por ejemplo:
la aceptabilidad del sabor, color, consistencia, grado de dulzor, etc.
• Las pruebas de aceptabilidad se pueden realizar incluso ante situaciones
adversas en el ambiente, es decir se pueden realizar en el hogar, en
ambientes no especialmente diseñados para la prueba.
Las pruebas de preferencia y aceptabilidad pueden combinarse con otros
análisis sensoriales para determinar el diseño óptimo del producto:
• Se quiere introducir un producto al mercado y se quiere indagar las
expectativas del consumidor.
• Cuando se tiene un producto en el mercado y se quiere obtener información
sobre las quejas en la formulación del producto o el producto en sí a fin de
diseñar uno óptimo.
Pruebas de preferencia
Las pruebas de preferencia pueden ser a su vez de preferencia pareada o
categorías de preferencia.
Prueba de preferencia pareada:
Se usa cuando uno quiere comparar un producto en relación al otro, ejemplo:
comparar un producto mejorado vs otro; comparar un producto vs otra marca.
Este tipo de prueba se aplica a panelistas sin entrenamiento e incluso poco
nivel educativo. Permite hacer series de diferencias pareadas.
Análisis de los datos:
Los datos pueden ser analizados por uno de los siguientes métodos
estadísticos de distribución binomial, chi cuadrada y distribución normal.
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43
A. Distribución binomial
Una forma rápida de conocer si los panelistas prefieren el Producto
A en lugar del Producto B es verificando en la Tabla “Mínimo número
de respuestas correctas para establecer significancia a diferentes
niveles de probabilidad” (Anexo 1) si el número de aciertos es mayor
al número de aciertos mínimos de acuerdo al número de panelistas.
Por ejemplo: estamos aplicando una prueba de preferencia pareada a un grupo
de 80 panelistas con la finalidad de evaluar entre dos tipos de
SELECCIÓN DE JUECES PARA LA EVALUACIÓN SENSORIAL DE
ALIMENTOS
JUECES SENSORIALES
La selección y el entrenamiento de las personas que tomaran parte en pruebas de
evaluación sensorial son factores de los que dependen en gran parte el éxito y la
validez de las pruebas.
Es necesario determinar, en primer lugar, el numero de jueces que deben
participar, y después hay que seleccionarlos, explicarles en forma adecuada como
han de realiza sus evaluaciones, y darles el entrenamiento adecuado.
La capacidad y rendimiento de los jueces en las pruebas sensoriales se ven
afectadas por muchos factores. La selección y entrenamiento de jueces
apropiados es un proceso esencial, que requiere mucho tiempo dentro de la
planificación de cualquier análisis sensorial.
TIPOS Y CARACTERISTICAS DE LOS JUECES SENSORIALES
El número de jueces necesario para que una prueba sensorial sea valida depende
del tipo de juez que vaya a ser empleado. Existen cuatro tipos de jueces: el juez
experto, el juez entrenado, el juez semientrenado o de laboratorio, y el juez
consumidor.
Juez Experto.
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El juez experto es, como en el caso de los catadores de vino, te, café, queso y
otro productos, una persona que tiene gran experiencia en probar un determinado
tipo de alimento, posee una gran sensibilidad para percibir las diferencias entre
muestras y para distinguir y evaluar las características del alimento.
Su habilidad, experiencia y criterio son tales que en las pruebas que efectúa solo
es necesario contar con su respuesta. Por lo general, los jueces expertos o
catadores solo intervienen en la degustación de productos caros, tales como los
mencionados anteriormente. Esto se debe a que su entrenamiento es muy largo y
costoso y además, a que cobran sueldos muy altos.
Juez Entrenado.
Es una persona que posee bastante habilidad para la detección de alguna
propiedad sensorial o algún sabor o textura en particular, que ha recibido cierta
enseñanza teórica y practica acerca de la evaluación sensorial, y que sabe que es
exactamente lo que se desea medir en una prueba.
Cuando el juez entrenado forma parte de una grupo de jueces, el cual lleva acabo
pruebas del mismo producto, suele ser llamado en ingles “ panellist” la palabra
que ha sido traducido incorrectamente al castellano como “panelista” el nombre
correcto seria miembro de un equipo o grupo de evaluación sensorial.
El numero de juez requerido debe ser al menos de siete, y como máximo 15, por
que menos de siete carecen de validez y con mas de 15 el grupo resulta muy
difícil de conducir y el numero de datos es innecesario grande y redundaría en
mayor costo de preparación de muestra, entrenamiento de jueces, y mayor tiempo
de realización de las pruebas. Se les emplean pruebas descriptivas o para
pruebas discriminativa complejas, comparaciones múltiples, ordenamiento.
El juez semientrenado o de laboratorio.
Se tratan de personas que han recibido un entrenamiento teórico similar al de los
jueces entrenados, que realizan pruebas sensoriales con frecuencia y poseen
suficientes habilidad, pero que generalmente solamente participan en pruebas
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discriminativas sencillas, las cuales no requieren de una definición muy precisa de
términos o escalas.
Por lo general no se conoce bien lo que se quiere decir juez semientrenado hay
investigaciones en que uso no menor 10 o máximo de 20 jueces semientrenado
para medir la aceptación de una producto y se proporcionan una explicación de lo
que se quiere hacer y lo que no se debe hacer en la prueba sensorial.
El juez consumidor.
Se trata de persona que no tienen que ver con las pruebas, ni trabajan con
alimentos como investigadores o empleados de fábricas. Por lo general son
personas tomadas al azar, ya sea en la calle, o en la tienda, escuela, etc. los
jueces de este tipo deben emplearse solamente para pruebas afectivas y nunca
para pruebas discriminativas o descriptivas.
CONCEPTOS GENERALES DEL ANALISIS SENSORIAL
Análisis: distinción y separación de las partes de un todo hasta llegar a conocer
sus principales elementos. También se define como un examen detallado de
cualquier cosa compleja, con el fin de entender su naturaleza o determinar sus
caracteres esenciales.
Sensorial: perteneciente o relativo a las sensaciones, sentidos.
La evaluación sensorial es el análisis de alimentos y otros materiales por medio
de los sentidos. La palabra sensorial se deriva del latín sensus, que quiere decir
sentido. La evaluación sensorial es una técnica de medición y análisis tan
importante como los métodos químicos, físicos, microbiológicos, etc. Este tipo de
análisis tiene la ventaja de que la persona que efectúa las mediciones lleva
consigo sus propios instrumentos de análisis, o sea, sus cinco sentidos.
Sentidos: proceso fisiológico de recepción y reconocimiento de sensaciones y
estímulos que se produce a través de la vista, el oído, el olfato, el gusto, y el tacto,
o la situación de su propio cuerpo.
El sistema sensitivo de el ser humano es una gran herramienta para el control de
calidad de los productos de diversas industrias. En la industria alimentaria la vista,
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46
el olfato, el gusto y el oído son elementos idóneos para determinar el color, olor,
aroma, gusto, sabor y la textura quienes aportan al buen aspecto y calidad al
alimento que le dan sus propias características con los que los podemos
identificar y con los cuales podemos hacer un disernimiento de los mismos.
EL OLOR
Es la percepción por medio de la nariz de sustancias volátiles liberadas en los
alimentos; dicha propiedad en la mayoría de las sustancias olorosas es diferente
para cada una. En la evaluación de olor es muy importante que no haya
contaminación de un olor con otro, por tanto los alimentos que van a ser
evaluados deberán mantenerse en recipientes herméticamente cerrados.
EL AROMA
Consiste En la percepción de las sustancias olorosas y aromáticas de un alimento
después de haberse puesto en la boca. Dichas sustancias se disuelven en la
mucosa de el paladar y la faringe, llegando a través de el eustaquio a los centros
sensores del olfato. El aroma es el principal componente del sabor de los
alimentos, es por eso que cuando tenemos gripe o resfriado el aroma no es
detectado y algunos alimentos sabrán a lo mismo. El uso y abuso del tabaco,
drogas o alimentos picantes y muy condimentados, insensibilizan la boca y por
ende la detección de aromas y sabores.
EL GUSTO
El gusto o sabor básico de un alimento puede ser ácido, dulce, salado, amargo, o
bien puede haber una combinación de dos o más de estos. Esta propiedad es
detectada por la lengua. Hay personas que pueden percibir con mucha agudeza
un determinado gusto, pero para otros su percepción es pobre o nula; por lo cual
es necesario determinar que sabores básicos puede detectar cada juez para
poder participar en la prueba.
EL SABOR
Esta propiedad de los alimentos es muy compleja, ya que combina tres
propiedades: olor, aroma, y gusto; por lo tanto su medición y apreciación son más
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complejas que las de cada propiedad por separado. El sabor es lo que diferencia
un alimento de otro, ya que si se prueba un alimento con los ojos cerrados y la
nariz tapada, solamente se podrá juzgar si es dulce, salado, amargo o ácido. En
cambio, en cuanto se perciba el olor, se podrá decir de que alimento se trata. El
sabor es una propiedad química, ya que involucra la detección de estímulos
disueltos en agua aceite o saliva por las papilas gustativas, localizadas en la
superficie de la lengua, así como en la mucosa del paladar y el área de la
garganta. Estas papilas se dividen en 4 grupos, cada uno sensible a los cuatro
sabores o gustos:
PAPILASIFORMES: Localizadas en la punta de la lengua sensible al sabor dulce.
FUNGIFORMES: Localizada en los laterales inferiores de la lengua, detectan el
sabor salado.
CORALIFORMES: Localizadas en los laterales posteriores de la lengua, sensible
al sabor ácido.
CALICIFORMES: Localizadas en la parte posterior de la cavidad bucal detectan
sabor amargo.
Por ello es importante en la evaluación de sabor la lengua de el juez esté en
buenas condiciones, además que no tenga problemas con su nariz y garganta.
Los jueces no deben ponerse perfume antes de participar en las degustaciones,
ya que el olor de el perfume puede inferir con el sabor de las muestras.
LA TEXTURA
Es la propiedad de los alimentos apreciada por los sentidos del tacto, la vista y el
oído; se manifiesta cuando el alimento sufre una deformación. La textura no
puede ser percibida si el alimento no ha sido deformado; es decir, por medio del
tacto podemos decir, por ejemplo si el alimento está duro o blando al hacer
presión sobre él. Al morderse una fruta, más atributos de textura empezarán a
manifestarse como el crujido, detectado por el oído y al masticarse, el contacto de
la parte interna con las mejillas, así como con la lengua, las encías y el paladar
nos permitirá decir de la fruta si presenta fibrosidad, granulosidad, etc.
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48
SIGNIFICADO DE ANALISIS SENSORIAL
La Evaluación sensorial se trata del análisis normalizado de los alimentos que se
realiza con los sentidos. La evaluación sensorial se emplea en el control de
calidad de ciertos productos alimentícios, en la comparación de un nuevo
producto que sale al mercado, en la tecnología alimentaria cuando se intenta
evaluar un nuevo producto, etc.. Los resultados de los análisis afectan la
publicidad y el empacado de los productos para que sean más atractivos a los
consumidores.
TIPOS DE ANALISIS:
• Análisis descriptivo.- Es aquel grupo de tests en el que se realiza de froma
discriminada una descripción de las propiedades sensoriales (parte cualitativa) y
su medición (parte cuantitativa). Se entrena a los evaluadores durante seis a ocho
sesiones en el que se intenta elaborar un conjunto de diez a quince adjetivos y
nombres con los que se denominan a las sensaciones. Se suelen emplear unas
diez personas por evaluación.
• Análisis discriminativo Se emplea en la industria alimentaria para saber si hay
diferencias entre dos productos, el entrenamiento de los evaluadores es más
rápido que en el análisis descriptivo. Se emplean cerca de 30 personas. En
algunos casos se llega a consultar a diferentes grupos etnicos: asiáticos,
africanos, europeos, americanos, etc.
• Análisis del consumidor Se suele denominar también test hedónico y se trata
de evaluar si el producto agrada o no, en este caso trata de evaluadores no
entrenados, las pruebas deben ser lo más espontáneas posibles. Para obtener
una respuesta estadística aceptable se haace una consulta entre medio centenar,
pudiendo llegar a la centena.
El análisis sensorial ha demostrado ser un instrumento de suma eficacia para el
control de calidad y aceptabilidad de un alimento, ya que cuando ese alimento se
quiere comercializar, debe cumplir los requisitos mínimos de higiene, inocuidad y
calidad del producto, para que éste sea aceptado por el consumidor, más aun
cuando se desea ser protegido por una denominación de origen los requisitos son
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mayores, ya que debe poseer los atributos característicos que justifican su
calificación como producto protegido, es decir, que debe tener las características
de identidad que le hacen ser reconocido por su nombre.
El análisis sensorial se ha definido como una disciplina científica usada para
medir, analizar e interpretar las reacciones percibidas por los sentidos de las
personas hacia ciertas características de un alimento como son su sabor, olor,
color y textura, por lo que el resultado de este complejo de sensaciones captadas
e interpretadas son usadas para medir la calidad de los alimentos. Dentro de las
principales características sensoriales de los alimentos destacan: el olor, que es
ocasionado por las sustancias volátiles liberadas del producto, las cuales son
captadas por el olfato; el color es uno de los atributos visuales más importantes
en los alimentos y es la luz reflejada en la superficie de los mismos, la cual es
reconocida por la vista; la textura que es una de las características primarias que
conforman la calidad sensorial, su definición no es sencilla por que es el resultado
de la acción de estímulos de distinta naturaleza.
Desarrollo histórico
El análisis sensorial tiene sus inicios como base en la psicologis desde que el
hombre se ha especulado el origen del conocimiento Las disposiciones sensibles
constituyen la puerta del pensar humano. La vida es un camino de
descubrimiento; la existencia de las cosas se nos va haciendo patente poco a
poco desde los primeros meses. Este conocer, que nos llega por vía sensorial se
nos presenta como el más elemental, va a ser, sin embargo, el que sustente
saberes más complejos. Por los sentidos penetramos en el mundo, o lo que es
igual, se nos hace transparente o inteligible.
Los sentidos despiertan con el nacimiento, pero su despertar no es súbito sino
procesual, y para que llegue a conseguirse por entero es imprescindible la
ejercitación desde la edad más temprana a base de una acción didáctica
adecuada y compleja.
Hay veces que pasamos sin detenerse delante de las cosa, sin hacer caso a lo
que encontramos, y sólo la ecuación sensorial nos puede acostumbrar a pararnos
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para contemplarlas y a fomentar el espíritu de observaciones que a la postre va a
ser el que nos permita que todo lo que nos rodea no nos sea desconocido. En la
medida en que el no conozca el mundo será capaz de adaptarse a él y de
transformarlo.
Gracias al movimiento, a la capacidad de desplazamos en busca de las cosas, los
sentidos que no son capaces de llegar a ellas pueden percibirlas siempre que
queden a nuestro alcance, que podamos ir a su encuentro. El niño que desde los
primeros años de su vida se ve impedido no podrá adquirir un adecuado
conocimiento del mundo aunque todos sus sentidos no posean ningún tipo de
anomalía. Hay que procurar que los niños vayan a las cosas, que tengan libertad
para recorrer el ámbito donde viven, ya qué ésta es garantía del conocimiento. La
experiencia sensorial siempre es una experiencia personal, por lo que los
ejercicios sensoriales serán forzosamente ejercicios individuales.
Aunque la sensación asegura el contacto con lo real, no garantiza, sin embargo,
su compresión; las sensaciones aportan un material bruto que el pensamiento
debe organizar con objeto de que se obtenga su significación. Tampoco las
palabras por si solas son capaces de enseñar la realidad-caeríamos en una
didáctica huera y verbalista; para que exista aprendizaje hay que percibir con los
sentidos. San Agustín dice:”partir de las realidades sensibles, abrir primero los
ojos y los sentidos al mundo antes que enseñar su signo, su nombre; hacer que el
nombre se enriquezca por la apertura de su ser, por el contacto con las cosas y
no por el acervo de las palabras que no aumentaran en nada su capacidad
cognoscitiva” Hay que enseñar al niño desde muy temprano a mirar, a observar; a
escudriñar, a descubrir, a sentir curiosidad y a apropiarse intelectualmente de
todo lo que los sentidos le pueden ir suministrando.
LA DEGUSTACIÓN
DEGUSTACION: Es analizar con los sentidos las características organolépticas
de un producto comestible. Todos los sentidos deben estar en alerta.
En la degustación de vinos hay una cronología que se deben cumplir a la hora de
hacer una buena degustación.
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1.-Vista: Para detectar la apariencia de vino, la botella, forma, color,
transparencia etc.
2.-Oído: En donde se puede detectar el descorche de la botella, que puede ser
por presión, en el caso de los espumantes y por depresión en el caso de los vinos
tranquilos, y aquellos que no tienen el suficiente gas.
3.-Olfato: Este es el sentido más complejo a los efectos de un estudio, para la
degustación Para producir olores, las sustancias volátiles deben ser solubles en la
mucosa del bulbo olfativo. La nariz es sólo un conducto, no es el órgano olfativo.
Hay percepción de olores por vía nasal directa y vía nasal indirecta.
4.-Dentro de la Boca: Actúan los sentidos del gusto, con la lengua, del tacto, con
la superficie interna de la boca y del olfato, por vía nasal indirecta o retronasal,
con el bulbo olfativo (1)
DEGUSTADOR: Es la persona, la cual es entrenada y seleccionada para evaluar
las características organolépticas de un alimento según los modelos
preestablecidos. Los degustadores expresan su forma (numérica) en función de
un patrón ideal o escalado, por medio de preguntas. La compilación de los datos
obtenidos de su análisis para valorar la certeza en la evaluación de los productos
comparados.
FUNCIONES DE LA DEGUSTACION:
Clasificar
Ordenar
Describir
Analizar
Integrar
TIPOS DE DEGUSTACION
ANALITICA: Esta tiene por objetivo separar, ordenar y finalmente dentro de lo
posible identificar las impresiones dominantes. Es la interpretación de un conjunto
de sensaciones que se perciben simultánea o sucesivamente.
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TECNICA: Pretende juzgar las cualidades comerciales del producto, siendo
exclusiva y eliminatoria, ya que debe evaluar si tiene o no el nivel de cualidad que
se pretende y debe permitir apreciar los defectos conociendo su causa. Tiende a
la objetividad, y el catador debe llenar un cuestionario punto por punto. El placer o
satisfacción no tiene lugar en ella.
Estos dos tipos de degustación requieren un nivel de conocimientos especiales,
basados en la práctica de la degustación, que le permiten al catador percibir las
características totales y parciales del producto ejemplo en el caso del vino, su
bouquet, poder aromático, cuerpo, etc.
HEDONICA:Tiene como objeto el placer de comer o beber, desea extraer la
quintaesencia del producto. Se trata de comer o beber de forma inteligente que
sea aprovechado todo lo que el producto ofrece al catador
INSTRUMENTOS DEL ANALISIS SENSORIAL[editar]
El análisis sensorial se hace con todos los sentidos, pero con unos condicionantes
que aumentan su objetividad y fiabilidad. Por eso es necesario conocer primero
cual es la fisiológica y mecanismo por el cual los estímulos son percibidos por el
sujeto, así como el entorno físico, psicológico que influye en el resultado final
AREA TEMAS FISIOLOGICA: DIRECTOS RECEPTORES
SISTEMA NERVIOSO
CEREBRO
FISIOLOGICA: INDIRECTO RESPUESTA FISIOLOGICA
PSICOLOGICA: ESTUDIOS DE SENSIBILIDAD(UMBRALES)
ESTUDIOS SOBRE LA RELACION ESTIMULO RESPUESTA
PSICOMETRICA
SOCIOLOGICA: INFLUENCIA ETNICA
INFLUENCIA DE LA SITUACION SOCIAL
INFLUENCIA DE LA EDAD, SEXO, ETC
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Después de pasar por este punto, ya se tienen condiciones para obtener los datos
necesarios para plasmar de forma escrita y cuantificable, para que se pueda
después hacer el estudio estadístico. Los sentidos corporales son el principal
instrumento usado para el análisis, pero también se necesitan medios
matemáticos y otros instrumentos materiales que permita traducir las
percepciones a número o datos cuantificables.
Como en cualquier análisis instrumental, si el aparato no funciona correctamente,
las lecturas no tienen sentido, por lo que de manera similar en el análisis
sensorial: es necesario conocer las limitaciones y posibilidades de los órganos
sensoriales de los catadores, ya que la ignorancia de estas posibilidades conduce
a la obtención de datos falsos y conclusiones erróneas.
EVALUACION SENSORIAL
Uso de los sentidos o uso analítico de la evaluación sensorial la cual los compara
con unos instrumentos (jueces entrenados)) en los cuales se dispone de todo el
material como colorímetros, escalas muestras, etc. EVALUACION SENSORIAL
Mide la percepción del consumidor y se refiere a las preferencias del consumidor
y pruebas de aceptación y se realiza con productos terminados.
BASES BIOQUIMICAS DE LA PERCEPCION SENSORIAL DE LOS
ALIMENTOS
El hombre como todo ser vivo capta su entorno físico a través de sus sentidos. No
existe unanimidad en cuanto al número de sentidos que posee el ser humano.
Según Marks, el hombre tiene ocho sentidos, es decir gusto, olfato, vista, oído,
dolor, tacto, frío y calor. Pero el sentido del tacto, el de la percepción del dolor y
los de percepción de calor y frío (somatosensorial) se agrupa en uno solo,
entonces el hombre tiene solo 5 sentidos. El primer contacto del ser humano con
un producto alimenticio se produce a través de la vista, el olfato-(por el aire a
través de la nariz) el oído (al freír un bistec en la sartén) o el tacto(al palpar una
manzana) o bien por dos o tres de estas percepciones sensoriales
simultáneamente.
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IMPRESIÓN VISUAL
Color brillo Tamaño Forma
OLOR
SUSTANCIAS AROMATICAS VOLATILES
SABOR
ACIDO DULCE SALADO AMARGO UNAMI SOMATOSENSORIAL:
ASTRINGENTE, ARDIENTE, REFRESCANTE, CALIENTE MOVIMIENTOS
MUSCULARES Y ARTICULARES CONSISTENCIA O TEXTURA
Las sensaciones subsiguientes son generalmente táctiles (a través de los labios y
la cavidad bucal donde por ejemplo también pueden percibirse sensaciones de
frío calor dolor) y de nuevo sonidos (la masticación) inmediatamente después
interviene el gusto y nuevamente el olfato, pero esta vez de forma indirecta, por la
cavidad faríngea. Todas estas sensaciones influyen sobre el juicio global sobre el
producto alimenticio. La percepción sensorial que, a menudo dominamos
familiarmente y de forma simplificada que es el sabor en realidad es algo muy
complejo. Esta percepción compleja se representa como sensograma de un
producto alimenticio.
CORRELACIONES DE LOS SENTIDOS
Las sensaciones percibidas son trasmitidas, elaboradas e interpretadas por el
cerebro que las relaciona unas con otras asociándolas. De esta manera se ejerce
una mutua influencia que puede llegar a aumentar o disminuir la sensibilidad que
los sentidos tienen a estímulos exteriores.
RELACIONES GUSTO OLFATO
RELACIONES GUSTO TACTO
RELACIONES VISTA GUSTO
RELACONES OLFATO VISTA
RELACIONES VISTA OIDO
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RELACION GUSTO OIDO /OLFATO OIDO
RELACION GUSTO OLFATO
Los sabores están íntimamente relacionados con las características gustativas de
las sustancias, pero en cambio los olores se pueden relacionar con otros ya
conocidos y producir sensaciones distintas a las ya conocidas. La influencia de el
gusto olfato a llevado a autores afirmar que si e catador tiene los ojos cerrados y
la nariz tapada será incapaz de distinguir sabores tan diferentes como una
manzana y una cebolla. En la determinación del sabor juegan las partículas
olfativas por vía retronasal es muy importante. La experiencia del aumento de
secreción salical ocasionada por una sensación olfato gustativa no es general y
universal sino que contribuye a modificar la sensación del estimulo, ya que
depende la velocidad, viscosidad y composición química de la saliva segregada.
RELACIONES GUSTO TACTO
En la lengua existen numerosas terminales nerviosas que producen sensaciones
táctiles y térmicas, además gustativas. Los niveles de detección de azúcar sal,
cafeína y ácido tartárico son mas cuando se presentan en forma de gel siguiendo
el orden de sensibilidad de forma espumosa mousse y luego el liquido
RELCIONES VISTA GUSTO
El color llega a ser tan sugestivo que puede confundir el gusto y hay que pensar
en ciertos alimentos y bebidas para asociar color con sabor. Pero esta influencia
no es generalizable y unos sabores son más influenciables que otros aun en el
mismo individuo o grupo.
RELACION OLFATO VISTA
La luz blanca y la intensidad aumentan la sensibilidad de los sabores y los gustos.
RELACION VISTA OIDO
La modificación auditiva de las sensaciones luminosas es función de la longitud
de onda de la luz La estimulación auditiva: aumenta la sensibilidad a la luz
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Disminuye la sensibilidad a la luz La estimulación luminosa: La luz aumenta la
sensibilidad auditiva y la disminuye
RELACION GUSTO OIDO O OLFATO OIDO
Es una de las más difíciles de establecer, algunos trabajos que relaciona la
sensibilidad química de los sentidos con el sonido, sin embargo el efecto sonoro
de los alimentos crujientes y todos los aspectos sonoros previos y posteriores a la
degustación son fácil y rápidamente asociados a la percepción y deben
considerarse como constituyentes de una sensación compleja.
PERCEPCIONES SOMATOSENSORIALES
SENSACIONES COMPLEJAS
Hay dos sensaciones que no corresponden a ningún órgano sondo concreto y
percibimos de forma consciente y elaborada las cuales pueden ser producto de
una suma de integración de impresiones procedentes de los distintos receptores:
textura y flavor
TEXTURA
Es una característica sensorial del estado sólido de un producto cuyo conjunto es
capaz de estimular los receptores mecánicos de la boca durante la degustación.
La textura del producto se valora por el esfuerzo mecánico no solo total sino el
tipo, y que viene dado por el consumo de ATP necesario para el enclavamiento
desenclavamiento actina-/miosina.
FLAVOR
Conjunto complejo de propiedades olfativas y gustativas percibidas en la
degustación y pueden estar influidas por las propiedades táctiles, térmicas algicas
y cenestésicas.
AROMA: como la sensación percibida por vía nasal indirecta, cuando se realiza la
degustación de un alimento o bebida.
ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE LA EVALUACION SENSORIAL
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Se requiere de un área especial, donde se eviten distracciones y se puedan
controlar las condiciones deseadas. Un producto se puede evaluar en una mesa,
en la esquina de un cuarto, pero las interrupciones y distracciones no favorecen
un buen análisis.
Un laboratorio de análisis sensorial debe contar con 2 áreas, a saber:
Área de preparación y área de prueba, separadas la una de la otra. Los panelistas
no deben entrar al área de preparación para evitar influencias en la evaluación.
Generalmente, en el área de prueba, los panelistas se ubican en cabinas
individuales que, de acuerdo con la facilidad, pueden ser divisiones sobre una
mesa o módulos con bisagras. En estos casos, el líder está al tanto de la
evaluación y va retirando o entregando las muestras.
Lo más común es el uso de celdas o cabinas a lo largo de la pared, comunicadas
por una ventanilla con el área de preparación, permitiendo el paso de las
muestras del área de preparación a la de prueba. Se exige al panelista no fumar,
evitar perfumes y cosméticos con olores, porque influyen en la prueba. Entre
prueba y prueba, el panelista debe hacerse un enjuague bucal; por lo tanto, en el
área de prueba debe haber sumideros con grifos para este fin. Se aconseja al
panelista utilizar agua a temperatura ambiente. En muchos casos, se utiliza entre
prueba y prueba.
La luz del área de prueba debe ser uniforme, con el fin de que no influencie la
apariencia del producto . En el caso de que el color y la apariencia del producto
sean factores de importancia, se debe utilizar luz de día. En caso de que se desee
eliminar las diferencias de color entre las muestras se recomienda luz de color,
generalmente luz roja (para enmascarar).
== Preparación de las muestras ==
Horarios para las pruebas: Se recomienda últimas horas de la mañana
(entre las 11 a 12 am) y el comienzo o mitad de la tarde (4 a 5 pm) para la
realización de las pruebas, de preferencia fuera del area de comida. •
Muestra. Las muestras que se presentan al panelista deben ser típicas del
producto, idénticas hasta donde sea posible, excepto en la características
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por la que se juzga, o sea, que tenga igual forma (redonda o picada o en
puré o molida), en recipientes de igual forma, tamaño, color y tener
presente que el material donde se sirve la muestra no transmita olores.
A veces se utilizan algunos acarreadores de muestras como galletas para las
mermeladas y salchichas para la salsa de tomate; generalmente, estos vehículos
son una fuente de error experimental. Las muestras deben servirse a la
temperatura a la cual se consumen nor-malmente. -Frutas y galletas a
temperatura ambiente - Carnes a 80º C (Tº interna) - Bebidas 4-10ºC - Sopas
80ºC - Helados, sorbetes -1ºC
En algunas pruebas, las cantidades pueden duplicarse. Hay casos en donde la
cantidad puede ser mayor.
Una manifestación de la naturaleza del individuo se da cuando éste integra la
información de su medio circundante para así apreciar su realidad. Por lo mismo,
para que el individuo no desvíe su atención del punto que se quiere sea su objeto
de observación, es necesario controlar todo tipo de variables que puedan, en un
momento dado, influir, modelar, sesgar o afectar la sensibilidad del evaluador.
Una de estas variables es el área física donde se realiza la prueba sensorial. El
área de preparación de las muestras, debe estar independiente del área de
evaluación. En ambas áreas debe haber silencio, para conseguir tranquilidad en
el catador. En el momento de la evaluación, el ruido y las voces emanadas del
área de prepara-ción deben reducirse al mínimo, para evitar la distracción. La
temperatura y humedad relativa deben resultar agradables y ser constantes,
además es indispensable que exista comodidad en el área: asientos confortables,
altura y espacio de la mesa apropiados. Las paredes y superficies para efectuar la
prueba deben tener coloración neutra. También la limepieza en el àrea influye en
la motivación y disposiciones del juez.
Las cantidades de las muestras dependeran de cada alimento
Ejemplo:
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Alimento a granel 25g Alimento líquido 1 cda (15 ml) Bebida refrescante 5o ml
Quesos 4-5 gr (cuadros)
== Codificación y orden de presentación ==
Las muestras deben llevar un código que no permita al panelista información
alguna de la identificación de la muestra, ni introducir sesgos a la evaluación.
Se recomienda entonces, tomar los códigos de la Tabla de números aleatorios,
así se evitan los efectos sicológicos en el orden de presentación y que el panelista
crea que, de 3 muestras entregadas como iguales, la del centro es la distinta.
Material para la degustación
MATERIAL PARA LA DEGUSTACIÓN: El material necesario para el ejercicio de
la degustación no debe ser necesariamente complicado ni caro. La calificación
organoléptica especializada exige condiciones ambientales definidas y constantes
que incluso están normalizadas, pero la degustación por afición sólo necesita de
un lugar (habitación, bodega, etc. ) exento de ruidos y olores, de temperatura
entre 18 y 22º C, con un nivel suficiente de iluminación (preferentemente natural),
no excesivamente seco y bien aireado. Para degustaciones normales, en las que
el catador opera generalmente de pie, basta con una mesa fácil de limpiar,
recubierta de un tapete blanco, un recipiente-escupidera profundo, unas copas
apropiadas, y todo ello colocado en lugar bien iluminado con luz del día o lámpara
de halógeno (que reproduce aproximadamente la blancura del espectro solar), no
siendo aconse-jable la iluminación de lámparas de filamento y fluorescentes por
su efecto de enmascaramien-to de los colores.
Se recomienda la utilización de materiales neutros, según las normas UNE.
Las correctas condiciones del catador en el momento de la degustación son
fundamentales para el éxito de la misma.
CANTIDAD Y FORMA DE MUESTRA.
La cantidad de muestra necesaria para el análisis depende del tipo de
determinación a realizar, del método empleado y del tipo de sustancia de que se
trate. Las cantidades recomendadas de muestra y la forma en la que deben
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encontrarse las mismas, se exponen en función del tipo de análisis. Los crite-rios
que se han seguido para dar estas recomendaciones son que se facilite la
manipulación de las muestras y la realización de los ensayos adicionales que
pudieran ser necesarios. No obstante, el laboratorio puede realizar los ensayos
con cantidades, por lo general, muy inferiores a las indicadas, aunque siempre
previa consulta con los técnicos del SGAIE. Las muestras sólo se aceptarán listas
para análisis. En caso de necesi-tar algún tipo de tratamiento previo (molienda,
eliminación de contaminantes, análisis de diversas fases dentro de la misma
muestra, etc.), se deberá consul-tar con el laboratorio con anterioridad al envío de
la misma. Por lo general, la sensibilidad de los métodos y equipos es tal que
pueden ana-lizarse sin problemas cantidades incluso un orden de magnitudes
menores. La razón de solicitar más cantidad de muestra de la mínima
imprescindible deriva de las dificultades de manejo de muestras muy pequeñas
(transferencia entre contenedores, pesada de precisión, pérdida de muestra
durante su manipula-ción, etc.). En aquellos casos en los que el solicitante se
comprometa a llevar a ca-bo la preparación de la muestra, usando, cuando
específicamente así se re-quiera, contenedores facilitados por el laboratorio
(micro crisoles, capilares, tubos de reacción, etc.), bien sea en sus propias
dependencias, bien sea en nuestras instalaciones, es posible el análisis de
muestras menores a las indica-das. En tales casos, el solicitante es responsable
de garantizar la cantidad y calidad de la muestra, y se compromete a seguir
fielmente las instrucciones que el la-boratorio pueda emitir a tales efectos. Como
ejemplos citaremos los más comunes:
Alimento a granel 25 gr.
- Alimento líquido 1 cda. (15 ml)
Bebida refrescantes 50 ml
Quesos 4-5 gr. (cuadritos)
DILUCIONES: Generalmente se realizan en alimentos con alta concentración,
sabores demasiado fuertes ó picantes. En general se parte de una solución
concentrada y se preparan series de dilu-ciones al décimo (1:10) o al medio (1:2).
De esta manera se obtiene una serie de soluciones relacionadas por ejemplo por
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un factor de dilución 10 es decir 1/10; 1/100; 1/1000 y así sucesivamente. O la
otra serie es 1/2; 1/4; 1/8; 1/16; 1/32 etc. Por ejemplo: si partimos de una solución
de 50mg/ml de una sustancia (Solu-ción A) a. Dilución 1/10: 1ml de la solución A
+ 9 ml de agua= una solución de 5 mg/ml (dilución 1:10) b. Dilución 1/2: 5 ml de la
solución A + 5 ml de agua= una solución de 25 mg /ml (dilución 1:2)
EL DIRECTOR DEL PANEL DE CATADORES
El análisis sensorial es una ciencia de medida especializada que implica la
obtención de información compleja a partir de jueces especialmente entrenados.
La cualificación y entrenamiento necesarios para que un juez sensorial represente
un instrumento de medida efectivo son bastante considerables. Existe igualmente
la necesidad de que alguien se responsabilice del entrenamiento del panel y
organice el programa sensorial. Estos papeles del director del panel y analista
sensorial pueden a veces estar unidos.
Para que el análisis sensorial tenga éxito, es necesario que alguien asuma la
responsabilidad de asegurar que las pruebas se realizan de forma correcta y
apropiada. Este es el papel del analista sensorial. En analista sensorial requiere
un entrenamiento formal, a menudo obtenido mediante cursos educativos
complementarios, aunque si a alguien se le pide que asuma una nueva
responsabilidad en el análisis sensorial dentro del contexto de la empresa, con
frecuencia se esperará que acumule los conocimientos necesarios a partir de la
experiencia práctica.
El analista sensorial puede asumir igualmente el papel del director del panel,
aunque esto no siempre sucede, usualmente dependerá del tamaño del
departamento sensorial y de la cantidad de trabajo a realizar. La responsabilidad
del director del panel es asegurar que cada panel rinda al máximo de su
capacidad, y que se cumplan totalmente las tareas asignadas al panel.
La función del director del panel consiste en dar la información imprescindible a
los catadores sobre las muestras a analizar, dirigir la sesión y finalmente
interpretar los resultados.
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Los grandes directores de panel y analistas sensoriales poseen algunas
características comunes. A la hora de la selección de candidatos, es importante
que aquellas empresas que desean establecer y hacer el mejor uso de los
procedimientos de análisis sensorial tengan en cuenta estos puntos. Los
candidatos apropiados deben mostrar las siguientes cualidades:
Interés activo hacia las personas y capacidad para ganarse su respeto.
Capacidad para dirigir sin actitudes dictatoriales.
Interés activo en la gama de productos y conocimiento de las cuestiones
técnicas clave.
Interés activo por el trabajo sensorial y conocimiento claro de su papel,
importancia y limitaciones.
Capacidad para decidir y aconsejar sobre los procedimientos sensoriales
correctos.
Capacidad para analizar e informar sobre el trabajo sensorial.
Capacidad para organizar el trabajo, tiempo y recursos.
Capacidad para integrar el trabajo sensorial dentro de los proyectos de
otros departamentos.
Capacidad para presentar atención a todos los detalles esenciales para
una dirección efectiva del análisis sensorial.(4)
Es conveniente y muy recomendable que la selección de los catadores, las
pruebas de sensibilidad, identificación y todo aquello que contribuya a que el
panel se sienta como un equipo conjuntado y motivado para su misión sea dirigido
por la misma persona: el director del panel.
Una vez realizadas las pruebas, los resultados se deben comentar con los
miembros del panel al objeto de que todos y cada uno de ellos adquieran un
mayor conocimiento de las técnicas empleadas y en general, de su trabajo. Esto
suele proporcionar una satisfacción íntima al verificar la utilidad de sus esfuerzos
por realizar las catas de la forma más objetiva posible. Hay que tener en cuenta
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que la motivación es muy importante en la emisión de juicios por los catadores.
Un panel interesado en su trabajo y motivado es mucho más eficiente y objetivo.
Corresponde al Director del Panel, alcanzar y mantener este estado en el
equipo.(5)
FORMACIÓN DEL PANEL
La capacidad y rendimiento de los jueces en las pruebas sensoriales se ven
afectados por muchos factores. La selección y entrenamiento de jueces
apropiados es un proceso esencial, que requiere mucho tiempo dentro de la
planificación de cualquier análisis sensorial.
Las exigencias con respecto a los jueces dependerán, en última instancia, de los
tipos de pruebas que se realicen, aunque los requisitos básicos para que
cualquier persona tome parte como juez en un análisis sensorial son los
siguientes:
Disponibilidad y deseo de participar. El criterio general más importante para
un juez es la disponibilidad para asistir a las sesiones cuando se le
requiere. El tiempo comprometido debe quedar lo suficientemente claro, ya
que es esencial para la preparación y planificación que los jueces cuenten
con tiempo, mientras los productos se encuentran en condiciones óptimas.
Además de las exigencias de disponibilidad, los jueces deben también
mostrar interés, deseos de aprender, ser adaptables, ser entusiastas y
estar preparados, si es necesario, para realizar pruebas con productos
“diferentes” o “inusuales”, como sería el caso del análisis de productos
parcialmente procesados.
Salud y hábitos personales. Algunas personas pueden ser alérgicas a
determinados productos o a sus ingredientes, y por tanto deberían
excluirse de aquellas pruebas en las que se analicen estos productos. Del
mismo modo, cualquier juez que presente temporalmente algún problema
de salud, como resfriados, trastornos de estómago, o dolor de muelas, no
debe incluirse en el panel sensorial. El embarazo puede afectar igualmente
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las percepciones del gusto, por lo que se recomienda, generalmente, no
incluir en el panel mujeres embarazadas.
La percepción de algunas características sensoriales puede verse
influenciada por olores intensos. Por tanto, debe disuadirse a los jueces
cuando formen parte de un panel, de usar cosméticos olorosos o de lavarse las
manos con jabones perfumados. Igualmente, debe evitarse que los jueces fumen
o ingieran alimentos fuertes antes de la cata, ya que esto puede influenciar no
sólo su propia percepción, sino también la de otros que se encuentres próximos a
ellos.
Personalidad y antigüedad de los jueces. Se puede pedir a los jueces que
sean interactivos dentro de una situación de grupo cuando se trata de
establecer términos para el análisis sensorial descriptivo. Es importante la
dinámica de grupos, por lo que éstos deben ser cuidadosamente
estructurados, debiendo excluirse de los mismos cualquier individuo
especialmente dominante. Igualmente no deben reclutarse personas que
parezcan excesivamente pasivas o indecisas, ya que se mostrarían poco
dispuestos a expresar sus opiniones.
Capacidad para realizar el trabajo. Como parte de la selección inicial, es
habitual evaluar la precisión sensorial de los posibles jueces mediante
sencillas pruebas sensoriales de reconocimiento y discriminación,
usualmente enfocadas hacia aspectos relacionados con los diversos
trabajos que deberán emprender. Tras estas pruebas prácticas iniciales, un
posible juez debe estar en condiciones de demostrar su capacidad para
seguir las instrucciones y realizar las pruebas apropiadas de manera
correcta. En esta fase, es posible obtener con frecuencia una impresión del
poder de concentración de cada juez, e identificar qué candidatos pueden
llegar a ser probablemente jueces competentes. Las pruebas prácticas
iniciales también pueden proporcionar un primer indicio sobre coherencia y
repetibilidad.(4)
SELECCIÓN Y ENTRENAMIENTO
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SELECCIÓN BASADA EN LA CAPACIDAD
a) Selección inicial en función de la capacidad general
La selección inicial en base a la precisión sensorial generalmente implica algún
tipo de prueba de reconocimiento. Si se trata de reclutar jueces para evaluaciones
del sabor, los procedimientos de selección irán encaminados a comprobar en
cada candidato, la capacidad de reconocimiento y percepción de los sabores
primarios, dulce, salado, ácido y amargo. Para esta selección inicial de los jueces
se utilizan las siguientes soluciones:
Dulce: 16 g/l de sacarosa
Salada: 3 g/l de cloruro de sodio
Ácida: 1 g/l de ácido cítrico
Amarga: 0.02 g/l de sulfato de quinina (o hidrocloruro)
De forma similar, las pruebas iniciales de selección pueden incluir el
reconocimiento y descripción de olores. La mejor forma de conseguirlo es
mediante la presentación de una serie de frascos aromáticos, conteniendo cada
uno de ellos algodón hidrófilo impregnado con una pequeña cantidad de una
sustancia olorosa. Si se prevé trabajar sobre el aspecto y color, deben realizarse
las pruebas propuestas por Ishihara (1973) sobre visión y daltonismo.
b) Selección inicial en base a la capacidad para detectar contaminantes
La idoneidad para las pruebas sensoriales de contaminación se basa en la
capacidad para detectar contaminantes específicos, como clorofenoles o dióxido
de azufre, en concentraciones muy pequeñas, por lo que el reclutamiento de los
jueces deberá realizarse basándose en su rendimiento en pruebas de selección
especialmente diseñadas para este fin.
Antes de poner en marcha estas pruebas de selección, es muy importante realizar
una “Prueba de Riesgo” adecuada, para asegurar que no existe riesgo para los
jueces por una exposición repetida cuyo objeto sea determinar las
concentraciones experimentales.
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66
Se prepara una serie de diluciones acuosas, o en un aceite ligero si la sustancia
no es hidrosoluble, de una sustancia química pura específica. Las
concentraciones deben oscilar desde una ligeramente inferior señalada como
concentración umbral, hasta una concentración cien veces superior a este valor.
La selección de los jueces se realizará en base tanto a su capacidad para
detectar los compuestos como para describir su olor. Esto puede llevarse a cabo
mediante pruebas de diferencia apareada frente a un control “blanco”, o utilizando
una serie de concentraciones crecientes interrumpidas con controles ocultos. Los
jueces que identifiquen exactamente el contaminante presente en las
concentraciones más bajas, serán seleccionados para el panel de pruebas de
contaminación.
c) Capacidad para realizar las pruebas
Los jueces que han conseguido demostrar su precisión sensorial en las pruebas
sencillas de selección, tienen a continuación la oportunidad de mostrar su
idoneidad para realizar las pruebas en situaciones más realistas. Los jueces no
deben reclutarse hasta que hayan demostrado disciplina y capacidad para
concentrarse en el trabajo que llevan a cabo, seguir las instrucciones detalladas
de una prueba sensorial típica y presentar los datos e informar sobre sus
conclusiones de una forma adecuada. Este es un criterio clave en el
reclutamiento, ya que estas habilidades son fundamentales en cualquier situación
de una prueba.
Es útil, cuando las situaciones simuladas en la prueba pueden tener cierta
importancia en relación con las tareas que los jueces realizarán finalmente, por
ejemplo, las que incluyen productos y constituyentes de alimentos similares.
La capacidad de los jueces para realizar pruebas de diferencia o de ordenación,
puede examinarse mediante pruebas sencillas, en las que se presentan
concentraciones diferentes de un determinado componente de un alimento, y se
les pide a los jueces que identifiquen la diferencia o clasifiquen los productos por
orden de concentración.
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Con el fin de comprobar el rendimiento en las pruebas sensoriales descriptivas, a
cada juez se le presentan varios productos diferentes, y se les pide que
describan, por escrito, las características sensoriales de cada uno. El ejercicio
puede también continuarse con una discusión de grupo para revisar y racionalizar
la lista de términos identificados.
A la hora de decidir si una determinada persona puede resultar un buen juez para
las pruebas descriptivas, el director del panel debe considerar los siguientes
indicadores:
•Número de descriptores anotados.
• Variedad de términos, ¿implicaron las modalidades de los cinco sentidos?
• Tipo de descriptores empleados ¿existe alguno subjetivo?
• Disposición para contribuir en las discusiones de grupo.
• Capacidad verbal.
• Disposición para escuchar.
CRITERIOS DE SELECCIÓN
La capacidad y sensibilidad aumentan con el entrenamiento, por lo que los
criterios de selección no deben ser excesivamente rigurosos. Se ha sugerido, que
únicamente deben seleccionarse los candidatos con una puntuación superior al
60% en una prueba triangular “fácil”, o al 40% en una “moderadamente difícil”. En
las pruebas descriptivas, el candidato debería emplear descriptores pertinentes en
el 60% de los productos. En una prueba de ordenación, sólo se justificarían los
errores del candidato que supongan la inversión de pares adyacentes.
ENTRENAMIENTO GENERAL
El entrenamiento debe diseñarse con el fin de aumentar la capacidad y confianza
en sí mismos de los jueces, generar un mayor conocimiento de lo que se espera
de ellos y aumentar su motivación. Aunque el entrenamiento se considera,
obviamente, una fase importante en la creación de un nuevo panel, se estima más
como un proceso continuo para mejorar el rendimiento. Una vez constituido el
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panel, existen todavía muchas ocasiones de respaldar el entrenamiento y
aumentar la motivación, por ejemplo, mediante informaciones sobre el
rendimiento de los jueces y discusión de los resultados después de cada prueba.
El tiempo de entrenamiento apropiado para cada uno de los nuevos jueces se
determina mediante la variedad y complejidad de los trabajos sensoriales a
realizar, si bien todos los jueces necesitan algún tipo de entrenamiento general.
Todos ellos deben ser entrenados para conocer cómo deben utilizar sus sentidos.
A ser posible, deben recibir igualmente una enseñanza y formación profesional
sobre los órganos de los sentidos, ya que esto les ayudaría a comprender la
complejidad de los trabajos que van a realizar. Existe información sobre los
diversos tipos de pruebas que pueden utilizarse para entrenar a los jueces en el
uso de sus sentidos. Igualmente, todos los jueces deben ser asesorados e
instruidos sobre cuestiones prácticas generales, por ejemplo:
• Organización y formato de las pruebas. Cómo son las pruebas sensoriales de
laboratorio, familiarización con las cabinas, si las muestras se presentan
individualmente o agrupadas, cómo poner sobre aviso al investigador, qué hacer
una vez completada la prueba.
• Proceso sensorial. Si debe ingerirse un líquido a cucharadas o a sorbos, si debe
escupirse o tragarse. Esto requiere familiarizarse con la variedad y tipo de
productos que se evalúan.
• Cuestionario o formulario de la prueba. Si se presenta en papel o en la pantalla
del ordenador, cómo debe cumplimentarse el formulario, qué debe formar parte
del expediente y cómo interactuar con el ordenador.
ENTRENAMIENTO PARA TRABAJOS ESPECÍFICOS
Una vez completado el entrenamiento general, deben tomarse decisiones sobre la
idoneidad de los candidatos para participar en trabajos y objetivos sensoriales
concretos, momento adecuado para emprender actividades de entrenamiento
más específicas.(4)
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NÚMERO DE JUECES PARA PRUEBA
El número de jueces requerido para realizar una determinada prueba de análisis
sensorial depende de varios factores, entre los que se encuentran el objetivo de la
prueba, el procedimiento a seguir y el entrenamiento que ello implica, la
variabilidad del producto y la repetibilidad y coherencia de los resultados de los
jueces. Si el panel es demasiado pequeño, los resultados pueden ser
excesivamente dependientes de los juicios particulares. Sin embargo, paneles
sensibles, de pequeño tamaño y muy entrenados, ofrecen una mayor capacidad
de percepción y resultados más uniformes que los de mayor tamaño, con un
menor entrenamiento y por consiguiente menos sensibles para la prueba. En
general, cuanto mayor es la variabilidad intrínseca del producto, mayor debe ser
el tamaño del panel requerido para conseguir un determinado nivel objetivo con
significación estadística.
Sin embargo, también es posible reclutar muchos jueces y entrenarlos de forma
que se obtengan diferencias mínimas estadísticamente significativas. El analista
sensorial debe tener presente que es poco probable que tales diferencias tengan
importancia práctica. En las pruebas de diferencia, cuanto mayor sea el número
de jueces, mayor será la posibilidad de rechazo de la hipótesis nula. En dichas
pruebas, además de considerar la posibilidad de fracaso para detectar una
diferencia cuando realmente existe (negación falsa), es igualmente importante
considerar la posibilidad de registrar diferencias cuando no existen (afirmación
falsa).
En muchos casos se ofrecen dos valores para determinadas pruebas, uno para
los “jueces” y otro, inferior, para los “jueces seleccionados”, es decir, aquellos
jueces con una sensibilidad y capacidad probadas que han superado una cierta
selección específica en cuanto a precisión sensorial y, por tanto, muestran
probablemente una mayor capacidad de diferenciación y coherencia.
Para asegurar que en el momento de realizar una determinada prueba
existen siempre jueces disponibles, se recomienda que el director del panel
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cuente con una reserva de jueces superior, en un 50% como mínimo, al número
requerido para realizar este tipo de pruebas.(4)
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CONCLUSIÓN
Evaluando los resultados de las personas con porcentajes de respuestas
erróneas, se pudo establecer ciertas consideraciones que pudieron afectar su
percepción sensorial. La edad es un factor determinante, ya que de este grupo
una persona es de 40 años de edad, otro factor importante fue que existió una
persona embarazada, la cual se encontraba en el cuarto mes de su embarazo
cuando comenzó el proceso de selección y finalmente se tienen dos
consideraciones asociadas con ciertos panelistas que son fumadores o propensos
a ingerir bebidas alcohólicas. Finalmente cabe mencionar que otro factor
importante es la predisposición y empeño que brindaron los jueces ya que hubo
baja colaboración en casos específicos y ello se vió influenciado en sus
respuestas.
Se pudo diseñar un sistema de selección y entrenamiento de jueces que
consideró tres pruebas sensoriales básicas, esto es: las pruebas discriminativas
representadas por las pruebas triangulares, las pruebas descriptivas desarrolladas
con la aplicación de pruebas de comparación por parejas y finalmente la prueba
descriptiva de rangos o definición del perfil. La aplicación de estas tres pruebas
consolidan un sistema de fácil manejo de información y de costo bajo, para
generar un panel de jueces para evaluación sensorial.
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RECOMENDACIONES:
La hora de captación es un factor que contribuye a errores de percepción. Por ello
ésta no debe ser a la hora de almuerzo o desayuno, más bien puede ser
intermedio de estas comidas, considerando a las 10:00 y a las 15:00 como horas
propicias para realizar las pruebas. Sin embargo esto depende en mucho de la
disponibilidad que se tenga para reunir a los panelistas y por eso, en nuestro caso
se debieron efectuar las pruebas a las 16:00 hora en que se contaba con todo el
personal.
El espacio físico seleccionado para montar las cabinas de captación debe tener
buena iluminación y ventilación, además de contar con un área amplia que evite
aglomeramientos. También debe ser una zona que no propague el ruido, estas
consideraciones a fin de evitar incomodidad del panelista y generar errores en su
intervención. En nuestro caso se contó con un área amplia con buena ventilación
e iluminación pero con que tenía mucha propagación de sonido, ese fue el único
inconveniente.
La actitud de las personas es un factor crucial al momento de realizar pruebas
sensoriales, cuando se está capacitando al personal se debe hacer énfasis en
este punto. Cuando se observa gente con mala actitud antes de comenzar la
prueba es mejor suspender a ese panelistas y establecer cuál es la causa de su
mala actitud para así decidir si este puede retomar el entrenamiento o debe salir
del programa.
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