Tecnología Industrial en la Industria Alimentaria

Procesado por altas presiones

: Tecnología que somete al alimento durante unos minutos a presión hidrostática continua, sin necesidad de tratamiento térmico para inactivar microorganismos y bacterias de los alimentos. Ventajas: Proceso natural, que conserva los ingredientes y características del producto y es respetuoso con el medio ambiente. Etiquetado limpio (sin aditivos). Desventajas: equipo de alto coste i grandes dimensiones, solo alimentos con envases flexibles, proceso discontinuo. Aplicaciones: recubrimientos, pasteurización y esterilización, mejora de reacciones, modificación de proteínas, cambios de fase, extracciones, aglomeración de productos en polvo.

Operación unitaria o básica en ingeniería de alimentos y objetivos

: Es la parte indivisible de cualquier proceso de transformación de una materia prima de la industria alimentaria en otro producto de diferentes características (ahumado, secado, mezclado, etc.) Objetivos: asegurar la higiene y seguridad del alimento y hacer los alimentos mas digeribles.

Ultrasonidos alta intensidad

: No se propagan en el vacío, necesitan medio material. Se propagan en sustancias cn propiedades elásticas (sólidas, liquidas o gaseosas). Los ultrasonidos se producen a través de un cuerpo vibrante. Medio liquido: cavitación, Medio gas:microcorrientes, velocidades oscilantes, variaciones presión, Medio solido: contracciones y expansiones oscilantes y generación de microcanales. Aplicaciones: Alimentos líquidos, zumos y leche (pasteurización y esterilización) cambios de presión y aumentos puntuales Tº. Objetivo: mantener características organolépticas. Emulsificación: mejora textura y viscosidad. Filtración: aumento flujo líquido. Congelación: ño>ño.>Descongelación: - perdidas por goteo, - tiempo y + calidad. Método antiespumante: control del exceso de espuma de los procesos en condiciones estériles. Despolimerización: desarrollo de nuevos productos con características fisicoquímicas y organolépticas diferentes.

Fenómeno de cavitación por aplicación de ultrasonidos de alta intensidad

: La cavitación es la formación, crecimiento e implosión de nano y microburbujas de gas en un líquido, debido a los cambios de presión que se generan al pasar las ondas de ultrasonidos. Cavitación estable (generación de micro agitación) Cavitación transitoria (generación de microinyecciones, facilitando la transferencia de calor y materia) Transferencia de calor x conducción: Proceso de transmisión de e en forma de calor, a través del contacto directo entre dos cuerpos, produciéndose la transmisión de calor desde el cuerpo con + tº al de - tº, no se produce intercambio de materia. Según la conductividad térmica del material (depende de propiedades físicas del cuerpo). Q pasa cuando onda electrmagnética llega a un sólido? La onda incidente es reflejada (material conductor), transmitida (material aislante) o absorbida (alimentos). La onda electromagnética absorbida se convierte en calor. Actúa sobre: molécula dipolar, molécula larga o iones libres.

Sistemas de gestión ambiental (SGA): VENTAJAS

: permite conocer y cumplir la legislación ambiental, refuerza el compromiso de la empresa con el medioambiente (imagen y ayudas públicas), mejora de la calidad de sus servicios, reduce accidentes medioambientales y gastos económicos por multas, permite control eficiente de sus recursos (eficacia procesos, reducción residuos y ahorro energía, materias primas y agua), disminuye costes y aumenta beneficios, y permite implantar medidas en caso de fallos del sistema.

Modelación / Simulación

: permite visualizar y experimentar el comportamiento de un proceso a través del planteamiento y resolución de modelos matemáticos que simulen los procesos fisicoquímicos que se dan en el proceso. El objetivo es mejorar el conocimiento de los fenómenos producidos en el proceso y optimizar el funcionamiento del sistema. (Análisis de sistemas establecidos y evaluación de cambios) Ventajas: condiciones óptimas, visión y análisis previo, mejora tiempos producción, detección de defectos antes de que ocurran. Dificultades (agroalimentaria): dificultad de modelación de productos alimentarios y muchos productos y procesos diferentes.

Solver Excel: determin del valor máx o mín de una celda determinada modificando otras celdas. Ajusta los valores de las celdas de variables elegidas para que cumplan con los limites de las celdas de restricción, el resultado se da en la celda objetivo.

1º Buscar valor optimo para la celda objetivo. 2º Ajustar los valores de las celdas ajustables para producir el resultado en la formula de la celda objetivo. 3ºaplicar restricciones para limitar valores q puede usar solver. Ej: beneficio máx q se puede generar modificando gastos de producción.

Desarrollo de un modelo: Diseño del modelo (m. empírics)(se establecen relaciones matemáticas entre variables, formular hipótesis, definición de variables y comportamiento del sistema, observación)Calibración y simulación (métodos iterativos, solver) (método resolución d ecuaciones, identificación de valores de los parámetros del modelo y calibración) Evaluacion modelo (parámetros estadísticos) (comprobar conformidad entre valores experimentales y los considerados por el modelo, % de err (estándar y relativo medio), % varianza explicada. Simular en condiciones diferentes a la calibración.

Aplicaciones de las isotermas de sorción

: fenómenos fisicoquímicos y microbiológicos están controlados por el grado de disponibilidad del agua. A través de la medida de la actividad del agua se puede determinar el grado de disponibilidad del agua.¿Por qué es importante la actividad de agua en los alimentos?1- Predice la estabilidad de los alimentos (crecimiento microbiano y velocidad de reacciones de descomposición) 2- Condiciona la vida útil y las características sensoriales. Isotermas de sorción: cada alimento tiene una relación con una determinada temperatura, según su contenido de humedad y su actividad de agua cuando el sistema llega al equilibrio termodinámico. Las isotermas de sorción es la representación grafica de este equilibrio entre la actividad de agua y la humedad.

Microondas: No son una forma de calor, son una forma de energía que se transforma en calor por interacción con el material dieléctrico. Se genera en el interior

Parámetros que afectan a la generación de calor: Propiedades dieléctricas (constante eléctrica y factor de perdidas), tamaño y forma del cuerpo, frec. y composición química. Calentamiento mediante microondas: Vel. de calentamiento (directamente proporcional potencia) Forma y densidad del producto (formas no uniformes), Envases (material transparente a microondas, delgados, bajas perdidas y que no absorban ni reflejen las moo) Alimentos congelados: el calentamiento esta influenciado por las distintas propiedades dieléctricas del agua y del hielo, el hielo es + transparente a las moo ya que tiene un menor factor de perdidas dieléctrico, por lo que se calienta mas despacio que el agua. Aplicaciones procesos industriales: Atemperado, deshidratación, cocinado / precocinado, fritura, tostado, horneado, escaldado, pasteurización y esterilización. Pueden ser mejorados y acelerados gracias a las moo. Ventajas: rapidez calentamiento, calidad, respetuoso medio ambiente, ahorro de energía, bajo coste de distribución, personal y mantenimiento, alarga la vida útil sin uso de conservantes, mantiene apariencia y sabor naturales.

Calentamiento eléctrico Directo u óhmico: se aplica la energía eléctrica directamente sobre el alimento. Indirecto o dieléctrico: la energía eléctrica se convierte en energía electromagnética y esta genera calor en el interior del alimento. ¿Que son las propiedades dieléctricas? Capacidad de almacenar carga eléctrica. Los alimentos son materiales dieléctricos, malos aislantes, absorbiendo energía y calentándose instantáneamente. Calentamiento óhmico: cuando se aplica una corriente eléctrica a un alimento y este ofrece resistencia, provocando la elevación de la temperatura en su interior. Aplicaciones: descongelado, escaldado, pasteurización, esterilización, extracción, deshidratación, evaporación y fermentación. La velocidad de calentamiento depende de la intensidad del campo eléctrico y de la conductividad eléctrica del producto. Calentamiento óhmico vs tratamiento térmico convencional: + calidad organoléptica y + calidad microbiana (tras 12 semanas) Ventajas: tratamiento rápido (alta capacidad de penetración), bajo consumo energético y evita sobrecalentamientos (menor deterioro).

Inconvenientes: mayor estudio sobre efecto sobre microorganismos y composición del producto, costes tecnológicos iniciales elevados, necesidad de conocer y controlar la conductividad eléctrica del producto, necesidad de mejora de los equipos de tratamiento, problemas de corrosión de los electrodos.