TALLER 3

CRISTIAN ARLEY BRAVO

030150182009

ANGIE HOMEZ JARA

030150102009

ELKIN PUENTES GARCIA

030150192009

CLAUDIA VALENZUELA

INGENIERA

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULTAD DE INGENIERIA AGRONOMICA

PROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

CURSO DE FRUVER

SEMESTRE VIII

2013

TALLER 3

PROFUNDIZACION III

a. Elabore un mapa conceptual o cuadro que incluya procesos industriales aplicables a frutas y hortalizas, operaciones unitarias involucradas por proceso y variables importantes de controlar por proceso.

PROCESO INDUSTRIAL OPERACIÓN UNITARIA VARIABLES A CONTROLAR

CongelaciónRefrigeración

Temperatura de congelación

Pelado

Secado Evaporación TemperaturaÁrea de exposiciónHumedad final del

productoMateria prima

DeshidratadoEvaporaciónLiofilización

Troceado Reducción de tamaño

Escaldado TemperaturaTiempo de exposición

pasteurización

Concentración Evaporación TemperaturaMateria prima

Procesos de transporte y operaciones unitarias. C.J Geankoplis. México. 1998.

b. Defina: actividad de agua, agua libre, agua asociada, histéresis, isoterma de adsorción y desorción

RTA: Actividad del agua(aw): De este hecho surge el concepto de aw,

que indica la fracción del contenido de humedad total de un producto que está libre, y en consecuencia, disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diversas reacciones químicas que afectan a su estabilidad.

Agua libre: es el agua que se puede extraer fácilmente de los alimentos exprimiendo, cortando o presionando.

Agua asociada: no se puede extraer fácilmente y tiene características como; no está libre para actuar como solvente para sales o azucares, se puede congelar solo a muy bajas temperaturas (por debajo del punto de congelación del agua), no presenta presión de vapor, su densidad es mayor a la del agua libre.

Histéresis: Fenómeno por el cual un material presenta un estado de evolución que no depende solo de la causa que lo provoca, sino también de sus estados anteriores.

isoterma de adsorción: una isoterma de adsorción de humedad es la expresión de la relación funcional existente entre el contenido de humedad de un alimento (expresado como g de agua por 100 g de sólidos secos) y la actividad acuosa del mismo alimento. Visto de otra manera, la isoterma indica el valor de la actividad acuosa o humedad relativa de un alimento que contiene una determinada cantidad de agua, y es mantenido a temperatura constante.

Isoterma de desorción: Si, el alimento es sometido a un ambiente de la misma temperatura pero de menor humedad relativa, el alimento perderá humedad hasta llegar al punto indicado por la isoterma, correspondiente a la nueva humedad relativa y viceversa.

c. Indique la importancia del agua y relación de la actividad de agua con cada uno de los procesos antes mencionados

RTA: Propiedades físicas

La aw también está relacionada con la textura de los alimentos. Los alimentos con una aw elevada tienen una textura más jugosa, tierna y masticable. Cuando la aw de estos productos disminuye, aparecen atributos de textura indeseables como dureza, sequedad y endurecimiento. En cambio, los alimentos con una aw baja son crujientes y quebradizos; sí su aw aumenta, la textura cambia, produciéndose el reblandecimiento del producto. La aw también afecta a otras propiedades como la agrupación y aglutinación de productos en polvo y granulados.

Crecimiento microbianoLa aw es un factor crítico que determina la vida útil de los productos. Este parámetro establece el límite para el desarrollo de muchos microorganismos, mientras que otros parámetros como temperatura, pH o contenido en azúcares, generalmente influyen en la velocidad de crecimiento. La aw más baja para el crecimiento de la mayoría de las bacterias que producen deterioro en alimentos está alrededor de 0,90. La aw para el crecimiento de hongos y levaduras está próxima a 0,61. El crecimiento de hongos micotoxigénicos se produce con valores de aw cercanos a 0,78.Control de la migración de humedadAlgunos alimentos contienen componentes con distintos niveles de aw, como dulces con relleno de crema o cereales con frutas secas. Los cambios de textura no son deseables, y se suelen producir como resultado de la migración de humedad entre los multi-componentes. La humedad migrará desde la región de aw alta a la región de aw más baja, así por ejemplo, la humedad que migre desde una fruta seca de mayor aw al cereal de menos aw causará que la fruta se torne dura y seca mientras que el cereal se tornará blando.

aw DE ALGUNOS ALIMENTOS

NOMBRE aw NOMBRE aw

Fruta 0.97 Pan 0.96

Verdura 0.97 Mermelada 0.86

Jugos 0.97 Fruta Fresca 0.8

Huevo 0.97 Miel 0.75

Carne 0.97 Galletas 0.2

Queso 0.96 Azucares 0.1

d. Explique porque son importantes las propiedades físicas y fisicoquímicas del agua en los procesos industriales aplicados a frutas y hortalizas.

PROPIEDAD FISICOQUIMICA FUNCION proceso que afecta

Acción disolvente. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

Lavadoal ser una operación que generalmente constituye el punto de partida de cualquier proceso de producción para frutas y hortalizas. Ademas de la eliminacion de residuos

Gran calor específico El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse

refrigeracional tener una mayor absorcion de calor en las frutas y hortalizas, esto va determinar que el producto tenga mayor vida util

Elevado calor de vaporización A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida

DESHIDRATACIONal eliminar la mayor cantidad de agua, el desarrollo de los microorganismos se bloquea

e. Que incidencia tiene el agua en las reacciones de deterioro de las frutas y hortalizas frescas y procesadas.

El contenido de agua de frutas y hortalizas es de gran incidencia en su deterioro, esto debido a la actividad del agua (aw) de cada una de estas.

Las células vegetales y animales, así como los microorganismos solo se pueden desarrollar si encuentran un medio adecuado en el que el contenido de agua sea decisivo por eso se hace necesario eliminar el contenido de agua o actividad del agua o acuosa.

La aw tiene una gran influencia en el crecimiento de los microorganismos; los que más aguan requieren son las bacterias (> 0.91), después las levaduras (> 0.88), y finalmente los hongos (> 0.80); de todos las bacterias patógenas son las que más necesitan actividades acuosas mayores para su crecimiento, mientras que las levaduras osmófilas se pueden desarrollar en aw muy reducidas.

ORGANISMO MINIMA ORGANISMO MINIMA

Mayoría de bacterias dañinas

0.91 salmonella 0.95

Mayoría de levaduras dañinas

0.88 Clostridium 0.95

Mayoría de hongos dañinos

0.80 Escherichia coli 0.96

Bacteria halófila

0.75 Staphylococus aureus

0.86

Levadura osmófila

0.60 Bacillus subilis 0.95

En la anterior tabla podemos observar los valores de actividad acuosa mínima para el crecimiento de microorganismos de importancia en alimentos.

Aw de 0,98 o superior como en frutas, hortalizas y verduras frescas, las hortalizas en salmuera enlatadas, las frutas en latadas en jarabes diluidos. En este rango de aw crecen sin impedimento alguno todo MO causante de toxiinfecciones alimentarias y los que habitualmente dan lugar a alteraciones, excepto los xerófilos y halófilos extremos.

Alimentos con aw entre 0,98 y 0,93 tales como el concentrado de tomate, las frutas enlatadas en almíbar, las ciruelas con un alto contenido en agua. Crecen todos los MO conocidos causantes de toxiinfecciones alimentarias.

Algunos alimentos que tienen aw entre 0,85 y 0,60 los alimentos de humedad intermedia, las frutas secas, los cereales, las mermeladas, las melazas, las nueces. Las bacterias patógenas no crecen en este intervalo de aw. La alteración, cuando ocurre, se debe a microorganismos xerófilos, o halófilos.

Alimentos con un aw inferior a 0,60 como las verduras secas. Los MO no se multiplican por debajo de una aw de 0,60 pero pueden permanecer vivos durante largos períodos de tiempo.

En la siguiente imagen podemos observar la velocidad de degradación de frutas y hortalizas según la actividad de agua, y los rangos donde se desarrollan cada tipo de microorganismos. 1

f. Elabore un cuadro conceptual de componentes incidentes en el color, textura, sabor, aroma de las frutas y hortalizas, incluya la estabilidad frente a tratamientos térmicos, ácidos, básicos, de reducción de Aw.

1 Química de los alimentos. Salvador Badui Dergal. México D.F