D L UFSE
E R Z O D E S U S
HIJOS
DEPENDEEL P R O G R E S O D E L O S
SOLBEUPUNASAM
Dr. ANGEL QUISPE
T ALLA
aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASH “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
INGENIERÍA DE ALIMENTOS
Sección de ingeniería de alimentos
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D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEEL P R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM SEMESTRE 2 022 - I
ANTES QUE UN PROCESO LLEGUE A TENER CONDICIONES DE ESTADO ESTABLE, DEBE TRANSCURRIR CIERTO TIEMPO DESPUES DE INICIARSE LA TRANSFERENCIA DE CALOR, PARA PERMITIR QUE DESAPARESCAN LAS CONDICIONES DE ESTADO INESTABLE. POR EJEMPLO CUNADO SE DETERMINO EL FLUJO DE CALOR DE UNA PARED EN ESTADO ESTABLE, NO SE CONSIDERO EL PERIODO DURANTE EL CUAL SE ESTABA CALENTANDO UNO DE LOS LADOS DE LA PARED MIENTRAS LA TEMPERATURA IBAN EN AUMENTO. LA TRANSFERENCIA DE CALOR DE ESTADO INESTABLE ES IMPORTANTE DEBIDO AL GRAN NUMERO DE PROBLEMAS DE CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO QUE EXISTE EN LA INDUSTRIA COMO : • CONSERVAS EN LATAS. EN LA MAYORIA DE ESTOS SITEMAS EL MATERIAL SE SUMERGE RENPETINAMENTE EN UN FLUIDO QUE ESTA A UNA TEMPERATURA MAS ALTA O MAS BAJA D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
ANGEL
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LOS PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR DONDE EXISTE UNA VARIACION CON RESPECTO AL TIEMPO SON IMPORTANTES YA QUE LOS TRATAMIENTOS TERMICOS NECESITAN ELEMENTOS SUFICIENTES PARA REALIZAR ESTOS CALCULOS POR QUE LOS PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR INESTABLE SON LA BASE PARA LOS DIFERENTES TRATAMIENTOS TERMICOS EMPLEADOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA. EL PERIODO DE TRANSFERENCIA DE CALOR INESTABLE O TRASCIENTE SE PRODUCE ANTES QUE SE PRODUSCA EL EQUILIBRIO TERMODINAMICO ES DECIR ANTES QUE LAS CONDICIONES DE ESTADO ESTABLE SE ALCANCEN DEBE TRANSCURRIR UN TIEMPO DONDE LA TEMPERATURA VARIA D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
ES IMPORTANTE NOTAR QUE : CASO MAS SIMPLE : CASO A : CASO B : D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
MODELO FISICO
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EL N UMERO DE BIOT REPRESENTA LA RELACION DE LAS RESISTENCIAS INTERNA Y EXTERNA : q A V CP K ρ A = Área superficial determinada V = volumen Cp _ Calor especifico ρ = Densidad K= conductividad térmica h h = coeficiente de película D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
El cuerpo al tener una K característica propia tendrá : Volumen, calor especifico, Densidad Área superficial y su coeficiente de películas (h) Existe una relación entre las dos resistencias llamado el número de BIOT, que expresa la magnitud de una resistencia en función de otra, indicada para calentamiento o enfriamiento L = Longitud característica = Relación del volumen del sólido / área del sólido Ósea : D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
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PARA ES TE CASO LA SOLUCIÓN ES ANALITICA POR NOS PERMITE USARA LAS ECUACIONES DIFERENCIALES YA QUE NO SON TAN SIGNIFICATIVAS LAS RESISTENCIAS D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
ECUACION DEL SISTEMA ES DECIR LA TEMPERATURA ES UNA FUNCION DEL TIEMPO Dr. ANGEL QUISPE T
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PARA VER SI ES NECESARIO ENTRAR A LAS TABLAS LAS TABLAS DEFINEN ESTOS VALORES D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
TEMPERATURA EN EL PLANO CENTRAL DE UNA PLACA INFINITA DE ESPESOR 2L GRAFICO : 1GRAFICO : 2 < Distribución de temperaturas>
TEMPERATURA EN CUALQUIER PLANO DE UNA PARED INFINITA
DE ESPESOR 2L GRAFICO : 2 <
Distribución
de temperaturas>
CALOR DISIPADO POR UNA PLACA INFINITA DE ESPESOR 2 L GRAFICO : 3
TEMPERATURA EN EL EJE DE UN CILINDRO INFINITO
DE RADIO : R GRAFICO : 1
TEMPERATURA
CUALQUIER RADIO EN UN CILINDRO INFINITO
A
DE RADIO : R
GRAFICO : 2 < Distribución de temperaturas>
CALOR DISCIPADO POR UN CILINDRO INFINITO DE RADIO : R GRAFICO : 3
TEMPERATURA EN EL CENTRO DE UNA ESFERA DE RADIO
R
:
GRAFICO : 1
TEMPERATURA EN CUALQUIER RADIO DE UNA ESFERA
DE RADIO : R GRAFICO :
2 < Distribución de temperaturas>
CALOR DISCIPADO POR UNA ESFERA DE RADIO : R GRAFICO : 3
TEMPERATURA EN EL CENTRO GEOMETRICO DE UNA ESFERA DE RADIO : D INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
TEMPERATURA
EN EL EJE DE UN CILINDRO DE RADIO D Y LONGITUD INFINITA
TEMPERATURA EN
LA PARTE MEDIA DE UNA LAMINA INFINITA
DE ESPESOR 2 D
GRAFICOS : 1 < Para : pared – cilindro – esferas > Con los valores de Fourier y el valor de las temperaturas adimensionales y la inversa de Bi se maneja la tabla D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
TEMPERATURA EN EL PLANO CENTRAL DE UNA PLACA INFINITA DE ESPESOR 2L GRAFICO : 1
TEMPERATURA EN EL EJE DE UN CILINDRO INFINITO
DE RADIO : R GRAFICO : 1
TEMPERATURA EN EL CENTRO DE UNA ESFERA DE RADIO
R
:
GRAFICO : 1
GRAFICO : 2 < Distribución de temperaturas> <Pared – cilindro –esfera> D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
TEMPERATURA EN CUALQUIER PLANO DE UNA PARED INFINITA DE
ESPESOR 2L GRAFICO : 2 <
Distribución de temperaturas>
TEMPERATURA
CUALQUIER RADIO EN UN CILINDRO INFINITO
A
DE RADIO : R
GRAFICO : 2 < Distribución de temperaturas>
TEMPERATURA EN CUALQUIER RADIO DE UNA ESFERA
DE RADIO : R GRAFICO :
2 < Distribución de temperaturas>
DE ALIMENTOS
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2022
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EL GRAFICO : 3 D L UFSE E R Z O D E S U S HIJOSDEPENDEELP R O G R E S O D E L O S SOLBEUPUNASAM Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
CALOR DISIPADO POR UNA PLACA INFINITA DE ESPESOR 2 L GRAFICO : 3
CALOR DISCIPADO POR UN CILINDRO INFINITO DE RADIO : R GRAFICO : 3
CALOR DISCIPADO POR UNA ESFERA DE RADIO : R GRAFICO : 3
Se esta realizando una practicad e ingeniería de alimentos con una esfera de aluminio de 3 cm de diámetro se encuentra inicialmente a una temperatura de 200° C y se pone al aire a una temperatura de 100° C. Si el coeficiente promedio de transferencia de calor es igual a 20 W/ m2 °C, calcule el tiempo necesario para que la esfera alcance una temperatura de 150°C. Suponga las siguientes propiedades del aluminio: k = 210 W/m°C --- c = 0,895 J/ g m ° C ---- p = 2.72 gm / cm3 Dr. ANGEL QUISPE T ALLA aquispet@unasam.edu.pe INGENIERÍA DE ALIMENTOS I - Dr. ANGEL QUISPE TALLA – 2022 – I – UNASAM – FIIA
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El Bi es menor que 0.1 por lo que su solución es analítica
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TIPO
En el laboratorio se toma una esfera de cobre inicialmente a una temperatura T0 se sumerge en un fluido. Mediante calentadores eléctricos colocados en el interior de éste se hace variar periódicamente su temperatura de acuerdo con la relación : donde Tm es la temperatura media del fluido, Ta es la amplitud de la onda de temperatura, y w es la frecuencia. Determine la historia de temperatura de la esfera suponiendo que se obedece el análisis del parámetros concentrados. TRABAJO
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Entre los procesos de conservación de alimentos, uno de los más empleados es el que consiste en envasarlos en un recipiente hermético y someterlos a un calentamiento que asegure la destrucción o inactivación de microorganismos y enzimas, susceptibles de deteriorarlos.
Para lograr productos pesqueros en conservas de buena calidad sin riesgos para la salud de los consumidores, se tiene que tomar en consideración los puntos críticos de control en el procesamiento, tales como la higiene y saneamiento en planta, calidad de la materia prima a utilizarse, la hermeticidad del doble cierre de los envases, las consideraciones del proceso térmico a que son sometidos los alimentos, entre otros, de ellos en esta oportunidad se presta atención a este último, por ser uno de los aspectos de fundamental importancia y para tratar de conservar al máximo las características nutricionales del producto.
En tal sentido, a continuación se expresan los principios básicos del procesamiento térmico de los alimentos enlatados (Valores: D, Z y F). También se desarrolla el procedimiento para determinar la penetración de calor en el alimento enlatado, así como los métodos más usuales para el cálculo del valor de esterilización en el producto, corno son el Método General y el Método de la Fórmula (Bali).
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El objetivo del tratamiento térmico de las conservas e eliminar todos los microorganismos patógenos y prevenir el deterioro por contaminantes no patógenos bajo condiciones normales de almacenamiento. La solución de las condiciones de procesamiento necesario para cumplir con este criterio sobre estudios experimentales, en la cual la velocidad de penetración de calor en el punto de más lento calentamiento del envase es medido durante ciclo simulados de esterilización. Los datos de estos paneles son utilizados para determinar las temperaturas y tiempos de procesos necesarios para dar al producto enlatado una estabilidad comercial.
1.1. Resistencia de los microorganismos al calor.
La destrucción de los microorganismos por el calor no significa una destrucción en el sentido físico, sino más bien una pérdida de viabilidad, es decir, una pérdida de la capacidad para reproducirse. En muchos estudios realizados, generalmente se ha encontrado que los microorganismos viables al ser sometidos a calor húmedo, se inactivan o destruyen exponencialmente con el tiempo de exposición a una temperatura total Consecuentemente, la destrucción térmica de los microorganismo, a temperatura constante, en general se desarrolla bajo u modelo logarítmico.
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