Análisis del Procesamiento Térmico en Alimentos

Questions and Answers

¿Cuál es el objetivo principal del proceso térmico propuesto en un autoclave de tipo continuo?

Destruir microorganismos viables como Clostridium Sporogenes PA 3679 y esporas de Lactobacillus Sterothermophilus.

El pH de la bebida láctea con lulo y quinua es menor a 4.6.

False

El método de cálculo de procesamiento térmico utilizado se basa en el uso de las fórmulas del método de ___.

Ball

¿Qué tipo de datos se utilizan para determinar el tiempo de procesamiento térmico?

Datos de penetración de calor obtenidos a través de termocuplas. Signup and view all the answers

¿Cuáles son algunos de los factores críticos que se deben considerar en el procesamiento térmico?

Tipo de envase Signup and view all the answers

¿Qué se busca comparar al realizar simulaciones a diferentes temperaturas iniciales?

Comparar el método Ball con cálculos obtenidos en un software comercial. Signup and view all the answers

La bebida láctea con lulo y quinua puede ser considerada un producto apto para la exportación.

True Signup and view all the answers

¿Qué tipo de instrumento se utilizó en el estudio para el análisis del tratamiento térmico?

Termocuplas tipo Dataloggers Signup and view all the answers

El método de Ball es ampliamente utilizado en la industria alimentaria debido a su enfoque en la ___ del producto.

letalidad Signup and view all the answers

¿Cuáles son los ingredientes principales de la bebida láctea analizada?

Leche de vaca, lulo y quinua. Signup and view all the answers

¿Qué propiedad química se menciona respecto a la bebida láctea?

pH de 5.4 Signup and view all the answers

¿Cómo se dividen los alimentos desde el punto de vista del procesamiento térmico?

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¿Qué microorganismo es utilizado como indicador de comprobación de esterilidad comercial?

Clostridium sporogenes PA 3679 Signup and view all the answers

El valor D es ____.

el tiempo necesario para erradicar el 90% de la población inicial del microorganismo definido Signup and view all the answers

La resistencia de los microorganismos aumenta con los valores extremos de pH.

False Signup and view all the answers

¿Qué se necesita para incrementar o disminuir en diez veces el valor de destrucción térmica?

rango de temperatura necesario para el valor Z Signup and view all the answers

¿Qué se debe tener en cuenta para establecer los procesos térmicos adecuados?

Todas las anteriores Signup and view all the answers

¿Cuál es la temperatura y tiempo objetivo para la erradicación de Clostridium sporogenes para alcanzar un Fo mínimo de 6?

121.1°C durante 6 minutos Signup and view all the answers

La población microbiana presente en un producto puede eliminarse completamente.

False Signup and view all the answers

Relaciona los métodos a su descripción:

Método de Ball = Evaluación de Procesos Térmicos Prueba T de Student = Comparación de diferencias significativas Autoclaves de Agitación Continua = Manejo continuo de envases y agitación intermitente Signup and view all the answers

¿Qué son los indicadores de calidad de la materia prima?

MTLD, Brix, Acidez, Densidad, Proteínas Signup and view all the answers

¿A qué temperatura se lleva a cabo la esterilización en el autoclave?

122°C Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo del Método de Ball?

Lograr un Fo mayor o igual a 6 Signup and view all the answers

¿Cuáles son las unidades de análisis para la presión durante el proceso?

Bares Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula para calcular Bb?

Bb = fh × (log(jh × Ih) − log(g)) Signup and view all the answers

La ______ tiene la ventaja de simular a diferentes temperaturas de esterilización.

Método de Ball Signup and view all the answers

¿Cuál es el valor de Bb calculado con la fórmula de Ball para jh = 1.7406, fh = 7.97 y temperatura de esterilización de 122°C?

16.41 minutos Signup and view all the answers

El análisis nutricional del producto no requiere el uso de normativas.

False Signup and view all the answers

¿Qué representa el valor 'Bb' en el contexto del Método de Ball?

Tiempo de esterilización Signup and view all the answers

¿Qué porcentaje de agua contiene la bebida de leche con lulo y quinua?

61.50% Signup and view all the answers

Asocia los siguientes ingredientes de la bebida con su porcentaje en la formulación:

Agua = 61.50% Leche Fresca = 24.25% Azúcar = 7.50% Pulpa de Naranjilla = 5.00% Semillas de Quinua = 1.00% Estabilizante Pectina = 0.35% Ácido láctico = 0.35% Citrato de Sodio = 0.04% Sabor a lulo = 0.02% Signup and view all the answers

El Método de Ball únicamente puede calcular el tiempo de proceso a una temperatura inicial constante.

False Signup and view all the answers

Asocia las temperaturas iniciales con sus respectivos Bb min.

15.000 °C = 16.744 16.000 °C = 16.716 17.000 °C = 16.687 18.000 °C = 16.658 19.000 °C = 16.628 Signup and view all the answers

¿Qué técnica se utilizó para comparar los resultados de Bb entre ambos métodos?

Prueba de t de Student para datos pareados Signup and view all the answers

¿Cuál es el grado de libertad (GL) para los datos proporcionados?

10 Signup and view all the answers

¿Qué indica un valor t calculado mayor que t crítico en el análisis estadístico?

Los resultados no difieren entre ambos métodos Signup and view all the answers

¿Cuál es el título del trabajo de titulación especial?

Análisis del procesamiento térmico aplicando el método de Ball a una bebida con leche, lulo y quinua. Signup and view all the answers

¿Quién es el autor del trabajo de titulación especial?

Freddy Leonardo Pazmiño Barcia. Signup and view all the answers

¿Quién fue el tutor del trabajo?

Carmen Llerena Ramírez. Signup and view all the answers

¿En qué año se publicó el trabajo?

2016 Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal objetivo del procesamiento térmico en el estudio?

Asegurar la inocuidad y estabilidad del producto. Signup and view all the answers

¿Qué microorganismos se intentan destruir con el proceso térmico propuesto?

Clostridium sporogenes y esporas de Lactobacillus sterothermophilus. Signup and view all the answers

¿Qué temperatura se utilizó para el tratamiento en el ciclo de esterilización?

122°C. Signup and view all the answers

¿Qué método se aplicó para analizar la penetración de calor?

Método de Ball. Signup and view all the answers

El estudio se basa únicamente en la teoría sin realizar pruebas prácticas.

False Signup and view all the answers

¿Qué tipo de autoclave se utilizó en el proceso?

Autoclave de tipo continuo. Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los factores críticos documentados en el estudio?

Temperatura del producto. Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de pH mencionado?

4.70-5.00 Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de sólidos totales?

15.00-16.50% Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de humedad?

88.00-87.00% Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de sólidos solubles (Brix)?

12.00-13.00 Brix Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de densidad?

1.050-1.060 g/cc Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de acidez (% ácido cítrico)?

0.21-0.26% Signup and view all the answers

¿Cuál es la cantidad de grasa en el producto?

1.0-1.3% Signup and view all the answers

¿Cuánto debe ser el espacio de cabeza máximo permitido?

220.3 g Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes es un parámetro microbiológico de calidad?

E. coli Signup and view all the answers

¿Cuál es el tipo de envase utilizado?

Botellas de polietileno de alta densidad Signup and view all the answers

¿Cuál es la temperatura del vapor en la zona de esterilización?

122 +/-0.5 °C Signup and view all the answers

¿Cuánto es el tiempo programado en la etapa de esterilización?

17 minutos Signup and view all the answers

¿Cuál es el Modelo del Esterilizador?

Esterilizador de Agitación Continuo Modelo Hydrolock 2 x 85 / ACB 438-3000 Signup and view all the answers

¿Cuál es el año de manufactura del autoclave?

2015 Signup and view all the answers

¿Cuántos envases de 200 cc entran por tubo?

10 envases Signup and view all the answers

¿Qué se utiliza para el cálculo de Fo?

Software Qlever Signup and view all the answers

Study Notes

Información General

Investigación sobre el procesamiento térmico de una bebida con leche, lulo y quinua.
Trabajo de titulación especial para obtener el grado de Magíster en Procesamiento y Conservación de Alimentos.
Autor: Freddy Leonardo Pazmiño Barcia, Tutor: Carmen Llerena Ramírez, Universidad de Guayaquil.

Elementos del Procesamiento

Utilización del Método de Ball para el tratamiento térmico.
Objetivo: Asegurar la inocuidad y estabilidad del producto a nivel industrial.
Se busca destruir microorganismos peligrosos como Clostridium Sporogenes PA 3679 y esporas de Lactobacillus Sterothermophilus.

Proceso Experimental

Proceso térmico programado en un autoclave de tipo continuo.
Implementación de termocuplas Dataloggers en los envases para medir la temperatura.
Ciclos de esterilización realizados a 122°C para evaluar la efectividad del tratamiento térmico.

Análisis de Datos

Aplicación del cálculo del Método de Ball para determinar la penetración de calor en el producto.
Comparación de resultados con simulaciones a diferentes temperaturas iniciales.
Evaluación de la diferencia estadística entre tiempos de proceso calculados por el Método de Ball y software comercial usando pruebas paramétricas.

Resultados y Conclusiones

Determinación de la suficiencia del proceso térmico mediante la comparación de métodos.
Documentación de factores críticos relacionados con el producto, el equipo y los envases.
Desarrollo de un plan de control específico para el proceso de esterilización.

Palabras Clave

Ball, Linealización, Esterilización.### Proceso Térmico y Esterilización
Se propone un proceso térmico continuo para destruir microorganismos viables como Clostridium sporogenes PA 3679 y esporas de Lactobacillus sterothermophilus.
Se realizó un estudio de campo con termocuplas tipo Dataloggers para monitorear la penetración de calor en un autoclave a 122 °C.
Se utilizó el método Ball para calcular la penetración de calor y se verificó la adecuación del proceso térmico.
Simulaciones a diferentes temperaturas iniciales permitieron comparar resultados entre cálculos manuales y un software comercial para asegurar la validez del método.

Industria Alimentaria y Control de Calidad

La industria alimentaria utiliza diversos métodos de procesamiento térmico según tipo de producto y requisitos de vida útil.
Se enfoca en el procesamiento térmico para garantizar la inocuidad, según formulaciones de producto y tipos de microorganismos presentes.
La bebida láctea de quinua y lulo, con un pH de 5.4, se clasifica como producto de baja acidez, lo que requiere un control riguroso durante su elaboración.

Método de Ball y Estudio de Procesamiento Térmico

El método de Ball es el más utilizado en la industria para calcular tiempos de procesamiento térmico, considerando la temperatura en el punto más frío del producto.
Se necesitan al menos diez termocuplas para asegurar la eficaz penetración de calor.
La evaluación del proceso de esterilización debe garantizar que el tiempo calculado sea menor al establecido por la normativa para asegurar la calidad nutricional.

Ingredientes y Nutritional Value

Ingredientes de la bebida láctea incluyen leche de vaca, lulo (Solanum quitoense) y quinua (Chenopodium quinua), todos con propiedades nutricionales significativas.
La leche contiene 79% de agua, 10% de proteínas, 4% de grasa y 3% de lactosa.
El lulo se caracteriza por su sabor agridulce y alto contenido en vitaminas A, C, B1, B2 y minerales.
La quinua es única por contener todos los aminoácidos esenciales y no contiene gluten, siendo excelente fuente de calcio, hierro y vitaminas.

Prácticas de Esterilización y Factores Críticos

Los productos de baja acidez demandan un método de conservación que prevenga su deterioro, especialmente en envases HDPE sellados herméticamente.
Los factores críticos durante el tratamiento térmico incluyen formulación del producto, llenado, pH, y propiedades del envase.
La resistencia térmica de microorganismos es crítica; el Clostridium sporogenes se usa como indicador de eficacia en el proceso, similar al Clostridium botulinum.

Objetivos del Estudio

Analizar el procesamiento térmico para asegurar la esterilidad comercial de la bebida láctea mediante el método de Ball.
Identificar los factores críticos que afectan el procesamiento térmico para mejorar la calidad y seguridad del producto.
Comparar el método de Ball con software CALSOFT para verificar la precisión de los cálculos térmicos.

Conclusiones y Relevancia Científica

El estudio proporciona datos esenciales sobre el proceso de esterilización de la bebida láctea, asegurando que cumpla con las regulaciones para la exportación.
Se validan las metodologías de cálculo de tiempos de procesamiento térmico, contribuyendo a la seguridad alimentaria y la eficacia de productos de baja acidez.### Inactividad Microbiana
Carga microbiana inicial baja reduce el tiempo de calentamiento necesario para destruir microorganismos.
Alta carga microbiana puede hacer insuficiente un tratamiento térmico adecuado, resalta la importancia de minimizar la contaminación en etapas previas al procesamiento.
Se menciona la "probabilidad de supervivencia" que indica que no se puede eliminar completamente la población microbiana.

Industria Alimentaria Ecuatoriana

Productos herméticamente sellados requieren tratamientos térmicos para eliminar microorganismos patógenos y conservar nutrientes.

Experiencias en Procesos de Tratamiento Térmico

Proceso térmico para el atún enlatado validado por evaluaciones sensoriales y microbiológicas, cumpliendo parámetros establecidos.
En estudio sobre sopa de frejoles enlatada, se identificó la convección como el mecanismo de transferencia de calor y se confirmó la temperatura crítica en el envase.

Metodología Cuantitativa

Objetivo: Establecer variables de penetración de calor usando mínimos cuadrados y la fórmula de Ball para asegurar una esterilización óptima de bebidas lácteas en envases sellados.
Uso de software CALSoft 5 para calcular la eficiencia y letalidad de bacterias, enfocado en Clostridium sporogenes.

Método de Ball

Considera la diferencia entre temperatura inicial y final, y tiempos de proceso.
Utilizado para evaluar y extrapolar tiempos de proceso en diferentes condiciones, aunque los supuestos pueden sobreestimar la letalidad.

Autoclaves de Agitación Continua

Estos autoclaves permiten el manejo continuo de envases y tratamiento separado del producto.
Controlan parámetros críticos como temperatura inicial, presión y velocidad de la cadena con mediciones frecuentes para asegurar el tratamiento adecuado.

Calidad de Materia Prima

Factores como calidad, higiene y condiciones ambientales son cruciales para el rendimiento en tratamientos térmicos.
Necesidad de instrumentación precisa y calibración para el análisis de los procesos.

Gestión de Datos

Datos obtenidos de sensores en el autoclave se analizan usando software Qlever y métodos matemáticos, garantizando la aplicación efectiva del Método de Ball.

Criterios Éticos

Se establecen parámetros de control según normativas para asegurar productos comercialmente estériles y aplicar correctamente el método de Ball para un Fo mínimo de 6 minutos.

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Description

Este trabajo de titulación investiga el procesamiento térmico aplicado a una bebida que combina leche, lulo y quinua. Se utiliza el método de Ball para analizar la efectividad del procesamiento en la conservación de alimentos. Ideal para estudiantes y profesionales en la ingeniería química y la tecnología de alimentos.