Optimización de Procesos Térmicos Industriales: Esterilización, Pasteurización y Equipos de Evaporación

Esterilización de Alimentos

La esterilización consiste en someter los productos a temperaturas de entre 115 y 127 grados centígrados (ºC) durante un tiempo determinado. De esta manera, se destruyen los microorganismos que habitan en ellos, tanto los patógenos como los no patógenos.

Esterilización de Alimentos Envasados

Fases del Proceso de Esterilización

1. Fase de Calentamiento: La temperatura del producto aumenta desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de esterilización requerida.
2. Fase de Mantenimiento: La temperatura se mantiene durante un tiempo definido.
3. Fase de Enfriamiento: La temperatura en el envase disminuye.

Equipos de Esterilización (Autoclaves)

• Autoclaves de Vapor con Carga Superior: Los productos en conserva se cargan en las autoclaves en cestas metálicas.
• Autoclaves de Vapor de Carga Frontal: Los productos en conserva se cargan en las autoclaves en bandejas metálicas.

Esterilización de Alimentos Sin Envasar (Procesos UHT)

Este proceso es usado en alimentos semilíquidos. Consiste en un calentamiento muy rápido hasta temperaturas muy altas (135-150 ºC) durante un tiempo muy corto (2-5 segundos). Estos se denominan procesos UHT (Ultra High Temperature).

Modalidades de Procesos UHT

1. Procesos Indirectos: El calentamiento se realiza mediante intercambiadores de calor (tubos de placa); no hay contacto directo con el alimento.
2. Procesos Directos: Se inyecta directamente vapor en el producto precalentado, alcanzándose casi instantáneamente la temperatura de 80-140 ºC, que es mantenida unos segundos (dos a seis). Más tarde, por expansión directa, se elimina el vapor adicionado.

Pasteurización

Procedimiento que consiste en someter un alimento, generalmente líquido, a una temperatura aproximada de 80 grados durante un corto período de tiempo, enfriándolo después rápidamente, con el fin de destruir los microorganismos patógenos no esporulantes sin alterar la composición y cualidades del líquido.

Modalidades de Pasteurización

1. LTH (Low Temperature, High Time): Sistema de pasteurización en el que se usan temperaturas bajas y tiempos muy largos en tanques de doble pared.
2. HTST (High Temperature, Short Time): Se usa en sistemas de fluido continuo con intercambiadores de calor, aplicando temperatura elevada y poco tiempo. Sobreviven algunos microorganismos y no es necesario un envasado aséptico.

Termización

Proceso similar a la pasteurización HTST, pero es menos intenso.

Equipos e Instalaciones para Procesos Térmicos

Elementos Básicos

1. Intercambiador de Calor: Es un radiador diseñado para transferir calor entre dos fluidos, o entre la superficie de un sólido y un fluido en movimiento.
2. Separador: Es el sistema de separación del vapor producido. Puede ser separadores de arrastre o inyectores de ciclón.
3. Condensador: Es un intercambiador de calor entre fluidos, de modo que mientras uno de ellos se enfría (pasando de estado gaseoso a estado líquido), el otro se calienta. Se fabrican en tamaños y disposiciones diversas para ser empleados en numerosos procesos térmicos.

Tipos de Evaporadores

1. Evaporadores de Circulación Natural: El movimiento del líquido tratado se debe a las corrientes de convección y a las fuerzas de ascensión de las válvulas de vapor.

Evaporadores Abiertos y Cerrados (Artesa)

La Artesa (recipiente abierto) es un recipiente de forma hemisférica o semiesférica que se calienta directamente con una resistencia eléctrica o con vapor de agua que circula por un serpentín. En el interior pueden poseer un aislador de placas para aumentar la velocidad de evaporación y evitar el riesgo de chamuscado. Son poco adecuados para productos sensibles al calor y energéticamente poco eficaces. En cambio, son baratos y fáciles de construir y mantener.