Ing. Cuitlahuac Mojica Mesinas

Presentación del tema: "Ing. Cuitlahuac Mojica Mesinas"— Transcripción de la presentación:

1 Ing. Cuitlahuac Mojica Mesinas
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD VALLES Ingeniera de Alimentos III Ing. Cuitlahuac Mojica Mesinas Pasteurización. María Juanita Enríquez Bautista Griselda Almazan Martínez Nancy Isabel Compean Abilene Mayorga Jonguitud Victoria Salazar Cruz Séptimo Semestre 14/oct/2011

2 Contenido Introducción Pasteurización Importancia de la pasteurización
Pasteurización lenta y rápida Tiempos de pasteurización Ultra pasteurización procesos por lotes Procesos continuos Equivalencias de los procesos de pasteurización Aplicaciones en la industria alimentaria

3 Introducción La pasteurización es un proceso de preservación que se aplica a la leche y sus derivados, jugos, cervezas, etc., que no esteriliza el producto, pero destruye la mayoría de los gérmenes (98%), especialmente los microorganismos patógenos y mantiene parte importante de nutrientes, como algunas vitaminas y enzimas. Consiste en un calentamiento moderado (60- 90°C), durante un determinado tiempo, seguido de un rápido enfriamiento (+5 C°). Al tratarse de un tratamiento térmico suave, los cambios sobre las características organolépticas y el valor nutritivo del alimento son escasos. En el caso de jugos, se pueden perder aromas deseables por lo que se suele recurrir o bien a aditivos, o bien a una planta recuperadora de aroma. La vida útil de los alimentos pasteurizados es menor que la de los esterilizados ya que las temperaturas y el tiempo al que se somete al proceso térmico a los alimentos son menores que en el caso de los alimentos esterilizados.

4 La pasterización es un tratamiento térmico aplicado a los alimentos, menos drásticos que la esterilización pero suficiente para inactivar los microorganismos productores de enfermedades de importancia presentes en los productos alimenticios.

5 Es un tratamiento relativamente suave (temperaturas normalmente inferiores a 100°), que se utiliza para prolongar la vida útil de los alimentos durante varios días, como en el caso de la leche, o incluso meses (fruta embotellada). El proceso de calentamiento recibe el nombre de su descubridor, el científico-químico francés Louis Pasteur( ). La primera pasteurización fue realizada el 20 de abril de1864 por el mismo Pasteur y su colega Claude Bernard.

6 El proceso de pasteurización, ultra pasteurización y esterilización

7 Uno de los objetivos del tratamiento térmico es la "esterilización parcial" de los alimentos líquidos, alterando lo menos posible la estructura física, los componentes químicos y las propiedades organolépticas de estos. los productos tratados se enfrían rápidamente y se sellan herméticamente con fines de seguridad alimentaria; por esta razón, es básico en la pasteurización el conocimiento del mecanismo de la transferencia de calor en los alimentos.

8 A diferencia de la esterilización, la pasteurización no destruye las esporas de los microorganismos, ni elimina todas las células de microorganismos termofílicos. En la pasteurización, el objetivo primordial no es la "eliminación completa de los agentes patógenos" sino la disminución sensible de sus poblaciones, alcanzando niveles que no causen intoxicaciones alimentarias a los humanos

9 A temperatura ambiente
Procesos térmicos para tratamiento de la leche Proceso Temperatura Tempo (en segundos) Conservación Duración de la Leche L.T.L.T.: Temperatura baja largo tiempo 65 °C 30 minutos En frío 4 - 5 días H.T.S.T.: Temperatura alta corto tiempo 75 °C 15 segundos En frio días U.H.T. : Ultra alta temperatura poco tiempo 140 °C 3  segundos A temperatura ambiente 5 - 6 meses (*) en envase cerrado

10 También es conocida como pasteurización baja, descontinua, por retención o por sostenimiento.
En la que el producto se calienta y se retiene en una cisterna cerrada. Es realizada calentando la leche a 62.8ºC (145ºF) durante 30 min. como mínimo, con agitamiento constante en un equipo adecuado y propiamente operado. La temperatura de pasteurizacion varia según el producto (ver cuadro).

11 Una de las grandes ventajas de este sistema es que no modifica en forma considerable las propiedades de la leche, mantiene el valor nutritivo y no destruye la línea de crema. El efecto germicida de este método esta cerca del 95% y no es recomendable usarlo cuando la leche cruda tiene un alto computo bacterial.

12 DETALLE TEMPERATURA ºC ºF TIEMPO (minutos) Leche descremada 62.8 145 30 Leche homogenizada Leche con chocolate 71.1 160 Crema 65.5 150 Mezcla para helados Leche para acidificar 82.2 180

13 El método es muy usado en pequeñas plantas, y especialmente en la pasteurizacion de los subproductos de la leche, tales como cremas, mezclas para helados y leches con sabores, producidos en pequeña escala.

14 Es conocida como pasteurizacion alta, continua, relámpago, TATC(Temperatura alta y tiempo corto) y, en varios textos, también se le denomina HTST (High temperature, short time). El producto se calienta en un intercambiador de calor y luego se deja en un tubo de retención por el tiempo requerido. La leche se desliza sobre laminas metálicas formando capas muy delgadas de 1 milímetro de espesor. Se calienta a mayor temperatura a 80ºC, pero durante menos tiempo, aproximadamente 30 segundos.

15 DETALLE TEMPERATURA ºC ºF TIEMPO (segundos) Leche descremada 73.85 165 15 Leche homogenizada Leche con chocolate 79.40 175 30 Crema Mezcla para helados 25

16 Se ha impuesto por su mayor eficiencia: elimina el 99
Se ha impuesto por su mayor eficiencia: elimina el 99.5% de los gérmenes y además no modifica sensiblemente las características naturales, en particular, el gusto.

17 Los métodos de procesamiento, deben ser optimizados en términos de su relación tiempo-temperatura para promover los cambios deseables mientras se minimiza el grado de cambios indeseables en el producto. curvas de efecto letal para distintos tipos de bacterias patógenas

18 De acuerdo a las curvas anteriores, las bacterias coliformes mueren si el alimento, en este caso la leche, es calentado a 70'C y mantenido a esta temperatura alrededor de un segundo. A una temperatura de 65ºC será necesario un tiempo de retención de 10 segundos para matar dichas bacterias. Estas dos combinaciones, 70ºC/1s y 65ºC/10s tienen consecuentemente el mismo efecto letal.

19 Los bacilos de la tuberculosis son más resistentes al tratamiento térmico que las bacterias coliformes. Se requiere un tiempo de retención de 20 segundos a 70ºC o de alrededor de 2 minutos a 65ºC para asegurar que sean totalmente destruidos.

20 Métodos de Pasteurización
Se utilizan tanto métodos discontinuos como continuos y puede tener lugar antes o después del envasado. En cualquier caso , el equipo y los aparatos son menos complejos que los necesarios para la esterilización , por que la pasteurización se lleva a cabo a la presión atmosférica.

21 La Ultrapasteurización (UP) es un proceso similar a la pasteurización HTST, pero utilizando equipo ligeramente diferente, temperaturas más altas y tiempos más prolongados. La pasteurización UP resulta en un producto con vida útil más prolongada pero que aún requiera de refrigeración. Sistema de Ultra-Pasteurización

22 Otro método, la esterilización de Temperatura Ultraelevada) eleva la temperatura de la leche por lo menos 280° F durante dos segundos, seguido de un rápido enfriamiento. La leche pasteurizada UHT empacada de forma aséptica resulta en un producto "de vida de anaquel estable" que no requiere de refrigeración hasta que se abre. Intercambiador de placas para pasteurización UHT

23 Consiste en exponer la leche durante un corto plazo (de 2 a 4 segundos) a una temperatura que oscila entre 135 y 140 °C y seguido de un rápido enfriamiento, no superior a 32 °C. Esto se hace de una forma continua y en recinto cerrado que garantiza que el producto no se contamine mediante el envasado aséptico. Este proceso aporta a la leche un suave sabor a cocción debido a una suave caramelización de la lactosa (azúcar de la leche).

24 Con el método UHT no se consigue una completa esterilización (que es la ausencia total de microorganismos y de sus formas de resistencia), se consigue la denominada esterilización comercial, en la que se somete al alimento al calor suficiente para destruir las formas de resistencia de Clostridium botulinum. A los alimentos se aplica esterilidad comercial, ya que la esterilidad absoluta podría degradar de manera innecesaria la calidad del alimento.

25 Descripciones Generalizadas: es un tanque con calefacción periférica, comúnmente construido para lecherías pequeñas. Este pasteurizador calienta lotes de leche a 650 °C y los mantiene por 30 min, antes de enfriarlos a las temperaturas deseadas.

26 Este Pasteurizador puede ser utilizado para varios propósitos en la línea de procesamiento de leche. Calentar la leche a una temperatura más baja por más tiempo es mejor para el proceso de Yogur y de Queso Blando. El pasteurizador de lote puede ser utilizado como tanque de fermentación, ahorrando tanques y entregas.

27 Datos Técnicos: Beneficios:
El Pasteurizador de Lote viene en todo tamaño desde 100 a 2,000 litros. Fabricado de acero inoxidable, con doble pared y capa aislante. Sistema de agitación. Tablero de control con interruptores iluminados, controladores electrónicos y alarma. Grabadora de temperaturas. Sistemas de caldera o de calentador eléctrico de agua. Caños y válvulas para agua fría y caliente. Beneficios: El pasteurizador de lote pude ser utilizado para pasteurización, como tanque de fermentación y como sistema de mezcla de polvos con el ajuste correspondiente.

28 Descripción Generalizada:
El Pasteurizador Continuo puede se un Pasteurizador de Tubo o Pasteurizador de Planchas (PHE) y constituye el sistema principal y más importante de la Lechería, ubicado entre la leche cruda y las unidades del proceso. El Pasteurizador ha ido reduciendo dramáticamente la cantidad de microorganismos (agentes patógenos) por medio del Tratamiento por Calor.

29 Métodos de Operación del Pasteurizador de Flujo de Alta Temperatura y Corto Tiempo (High Temperature Short Time (HTST): La leche cruda entra al pasteurizador a 4° C, es calentada a 72° C por 15 segundos e inmediatamente enfriada a 40º C. A esta temperatura, los microorganismos que quedan se desarrollan muy lentamente de modo que el periodo de vida útil de la leche se alarga (aproximadamente días). La temperatura de pasteurización, el tiempo de perduración y la temperatura de la leche a la salida se ajustan según el producto final.

30 Componentes: Tanque de balance para recibir leche cruda con control de nivel; Bomba Centrífuga de Sanidad, Intercambiador de Calor a Planchas con 2-5 secciones, Válvulas de control de flujo,, Interruptores Eléctricos Iluminados y Grabadora de Temperatura . Beneficios: Está proporcionando un período de vida útil refrigerada de 2 a 3 semanas Va conectado directamente a otras máquinas de la lechería tales como el Separador y el Homogeneizador, proporcionando un proceso coordinado de flujo. Es eficiente en el consumo de energía utilizando Intercambiador de Calor Regenerador. Puede ser regulado a temperaturas más altas para proporcionar un período de vida útil más largo.

31 Se puede utilizar el envasado aséptico para destruir todas las esporas de Cl. Botullinum y alargar la vida útil de alimentos poco ácido. La esterilización independiente del alimento y el material de envasado, que se combinan en unas condiciones ambientales estériles, es la base del envasado aséptico.

32 En un sistema aséptico de envasado, el material de envasado está constituido por capas de polietileno, cartón y aluminio. Se esteriliza por calor (vapor sobrecalentado o aire caliente seco) o una combinación de calor y peróxido de hidrógeno, y luego en la envasadora se obtiene la típica forma de bloque/ladrillo. El envase se llena son un producto alimenticio líquido estéril (sin patógenos o esporas) o comercialmente estéril (sin patógenos, pero son algunas esporas), y se sella en una cámara estéril cerrada.

33 Una vez envasado, el producto no requiere refrigeración
Una vez envasado, el producto no requiere refrigeración. Líquidos como cremas, leche o zumos se pueden envasar de esta manera. Se encuentran en las estanterías de las tiendas de comestibles envases triples o múltiples de leche aromatizada y zumo. Los líderes del mercado de los envases asépticos han introducido en sus envases sistemas fáciles de abrir y de verter. Los dispositivos plásticos de moldean por inyección y se adhieren en la parte superior de los envases.

34 La esterilidad del material de envasado inicialmente se conseguía con tecnologías químicas de esterilización (principalmente calor y peróxido de hidrógeno). Se han estudiado técnicas no químicas para evitar los residuos esterilizantes químicos. Se han probado las radiaciones ionizantes y no ionizantes para usarlas en envasado aséptico. Consiste en lograr un calentamiento rápido del fluido, retención durante un corto período de tiempo, enfriamiento y envasado bajo condiciones asépticas en recipientes previamente esterilizados.

35 Los dispositivos de calentamiento y enfriamiento utilizados son muy variados: Intercambiadores de placas tubulares, de superficie raspante, etc., en cada caso se presentan ventajas e inconvenientes. Así por ejemplo, los intercambiadores de placas tienen un costo relativamente bajo, ocupan menos espacio, puede aumentarse fácilmente su capacidad y requieren poco mantenimiento, pero en cambio necesitan bombeo de mayor presión, empalmes mas robustos, las fugas resultan difíciles de detectar, pueden presentar problemas de obturación y solo son utilizables para productos de baja viscosidad.

36 De otra parte, los intercambiadores de superficie raspada tipo rotatorio son los mas adecuados para el tratamiento de concentrados y productos en general muy viscosos, pero son mas caros, y al poseer partes móviles, requieren un mantenimiento mas costoso. Una vez se ha sometido a esterilización el néctar y se ha logrado enfriar, el fluido está libre de microorganismos, el reto ahora es lograr mantener esta condición de esterilidad en las operaciones de llenado y cerrado, para luego llevar a almacenamiento a temperatura ambiente y ser abierto finalmente por el consumidor. El llenado aséptico se puede realizar en barriles o bolsas de plástico. Para el llenado en barriles la operación se efectúa dentro de una autoclave, donde previamente el barril ha sido sometido a la acción del vapor a presión para asegurar la esterilidad.

37 El llenado se realiza bajo vacío y en condiciones de absoluta asepsia, lo cual facilita la operación y se deja un espacio de cabeza también bajo vacío dentro del barril. Luego se procede al cerrado hermético de la tapa, todo esto dentro de la autoclave. Finalmente se abre la autoclave y se retira el barril con el néctar estéril y a temperatura ambiente. Cuando el llenado se realiza en bolsas de plástico existe el sistema conocido como “bag in box” que consiste en una bolsa plástica que se sitúa en una caja de cartón, aquí también se hace el llenado en frío en condiciones asépticas.

38 En general la forma de operar este sistema para productos ácidos como los néctares de frutas, es como sigue. El néctar se esteriliza y enfría en proceso continuo por circulación, a través de intercambiadores de calor adecuados. La operación de llenado en frío bajo condiciones asépticas se realiza en una cámara especial que previamente se esteriliza con vapor a 121 ° C durante 30 minutos. Después se introduce una corriente de aire estéril caliente, cuya misión es facilitar la acción germicida del cloro en forma de solución que se pulveriza continuamente dentro del recinto de llenado, evitando de esta forma cualquier riesgo de contaminación.

39 La bolsa de plástico todavía cerrada con un tapón especial y preesterilizada por irradiación gama al fabricarla, se sitúa bajo la cámara de llenado en la que se introduce sólo la boquilla que contiene el tapón. Este se separa dentro del ambiente estéril, realizándose a continuación la operación de llenado propiamente dicha. Por último el tapón se coloca y aprieta herméticamente y se saca el envase lleno con el producto estéril y frío, situándolo finalmente en la correspondiente caja de cartón corrugado que le sirve de protección y soporte.

40 Con este sistema pueden llenarse bolsas de diferentes capacidades de 5 a 25 litros, envases institucionales, hasta aproximadamente1100 litro o envases industriales. Las bolsas están especialmente construidas para poseer una buena resistencia mecánica y una excelente impermeabilidad. Están hechas de polietileno especial para alimentos y una película metalizada, que no es aluminio.

41 Los néctares pueden ser conservados mediante tratamientos térmicos adecuados. El mas común es la pasteurización, la cual puede realizarse de dos formas, primero se empaca el néctar y luego se pasteuriza, o la segunda en la que el néctar primero se pasteuriza y luego se empaca caliente. En ambos casos el empaque una vez cerrado herméticamente, se lleva a refrigeración.

42 En el primer caso, tan pronto el néctar ha sido preparado en el tanque de mezcla y calentado aproximadamente 60 ° C, se conduce directamente a la máquina llenadora y es colocado en latas de determinado tamaño; de allí va una marmita o autoclave donde es calentado durante un tiempo necesario, que dependerá de varios factores como pH del néctar, el tamaño, forma y posibilidad de agitación de los recipientes. Por lo general la temperatura que debe alcanzar la masa del néctar es de ° C.

43 En el segundo caso, se puede calentar el néctar de manera rápida aproximadamente a 90 ° C y luego llenar los envases y cerrarlos, para luego refrigerarlos durante 1 o 3 minutos. Se estima que por el primer método de llenado a baja temperatura la pérdida de aromas puede ser menor que en el segundo. Además la posibilidad de recontaminación también es menor en el primero, aunque este exige que los empaques sean resistentes a golpes mecánicos y térmicos a los cuales van a ser sometidos durante la pasteurización.

44 En este caso se emplean envases metálicos que deben ser recubiertos con una laca apropiada para evitar que los ácidos de las frutas reaccionen con el estaño de la lata. Por el método de llenado en caliente se puede emplear envases más económicos pero resistentes al calor , como algunos tipos de plásticos, que son mas livianos, resistentes a golpes, no se corroen, y poco reactivos con los néctares. Se estima que por el primer método de llenado a baja temperatura la pérdida de aromas puede ser menor que en el segundo.

45 Además la posibilidad de recontaminación también es menor en el primero, aunque este exige que los empaques sean resistentes a golpes mecánicos y térmicos a los cuales van a ser sometidos durante la pasteurización. En este caso se emplean envases metálicos que deben ser recubiertos con una laca apropiada para evitar que los ácidos de las frutas reaccionen con el estaño de la lata. Por el método de llenado en caliente se puede emplear envases más económicos pero resistentes al calor , como algunos tipos de plásticos, que son mas livianos, resistentes a golpes, no se corroen, y poco reactivos con los néctares.

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47 Bibliografía Ing. De los alimentos 2da edición autor R.L Earl pag. 203
Tecnología de la leche, autor: Aurelio Revilla pg. 132 Germinación y malteado de cebada, autor: Carlos Castillo L., pg. 7 Manual de industrias lácteas, autor: M. Gèosta Bylund, Antonio López Gómez