Procesamiento térmico. Tipos de autoclave.

Transcripción

1 VALIDACIÓN PROCESOS TÉRMICOS Y REQUISITOS TÉCNICOS PARA LA EXPORTACIÓN A EEUU. 5.- Principios de Procesamiento térmico. Tipos de autoclave. Tras le consecución del cierre hermético es preciso que se mantenga en el tiempo. Las conservas no caducan, tienen fecha de consumo preferente..- Sistemas de Esterilización térmica..- Sistemas presión atmosférica, max. (99 ºC)..- Sistemas presurizados..- Validación de un tratamiento térmico. 1

2 .- Selección de tratamiento térmico: i.- Conocer las características de penetración de calor en el alimento. ii.- Conocer el ph del producto. iii.- Conocer la flora microbiana y concretamente la más termorresistente..- ph<4.6 : Clostridium pasterianum, Clostridium butiricum, Bacilus coagulans. Pasteurización a temperaturas menores de 100 ºC..-pH>4.6 : Clostridium Botulinum. Esterilización a temperaturas mayores de 105 ºC. - Sistemas de esterilización térmica para productos ph<4.6: i.- A presión atmosférica: Baño María, inmersión en agua. 2

3 - Sistemas de esterilización térmica para productos ph<4.6:.- A presión atmosférica: Pasteurizadores continuos, (lluvia de vapor o agua). - Sistemas de esterilización térmica para productos ph<4.6:.- A presión atmosférica: Pasteurizadores continuos, (lluvia de vapor o agua). - Sistemas de esterilización térmica para productos ph<4.6:.- Cámara cerrada: Pasteurizadores contínuos, alcanzan 105 ºC). 3

4 - Sistemas de esterilización térmica para productos ph<4.6:.- Cámara cerrada: Pasteurizadores contínuos, alcanzan 105 ºC) - Sistemas de esterilización térmica:.- Procesos a presión: autoclaves estáticos (verticales y horizontales), rotativos, hidrostáticos. - Sistemas de esterilización térmica:.- Procesos a presión: 4

5 A la hora de diseñar un programa de autoclave, además de las magnitudes tiempo/tª, es preciso fijar la contrapresión del autoclave. En ocasiones es suficiente con la presión de vapor que va a alcanzar el equipo a la temperatura de ciclo. Es recomendable trabajar por encima de esta presión, sobretodo cuando se trata de envases de vidrio,plástico, o cartón. Asimismo i cuando se trate t de envases muy llenos o con alto contenido en grasas, el interior no cumple la tabla de presiones de vapor, siendo sus valores internos mayores de lo esperado. Lo correcto sería trabajar con una contrapresión entre Kg/cm 2 por encima de la de la presión de vapor a la temperatura de trabajo. En el comienzo del enfriamiento se recomienda subir la contrapresión Kg/cm 2 para evitar el posible descenso producido en la contrapresión al perder la presión de vapor del autoclave. - Sistemas de esterilización térmica:.- Procesos a presión: Sobrepresión Presión del producto 5

6 - Sistemas de esterilización térmica:.- Procesos a presión:.- Autoclaves verticales:.- Esterilización con vapor sin sobrepresión..- Esterilización con sobrepresión..- Autoclaves horizontales:.- Esterilización con vapor sin sobrepresión..- Esterilización con sobrepresión..- Autoclaves horizontales:.- Cascada..- Inundación..- Sprays..- SuperAgi..- Vapor..- Shaka procces..- Vapor-Aire..- Autoclaves verticales: 1.- Modo vapor, esterilización de envases de hojalata..- El vapor entra en el autoclave por la parte inferior. i.- El venteo se abre en la tapa con salida libre..- El agua de enfriamiento entra por la parte inferior..- Se presuriza el autoclave..- El agua de desagüe sale por la parte superior. 6

7 .- Autoclaves verticales: 1.- Modo agua, esterilización de envases de vidrio y/o hojalata..- El autoclave se llena hasta unos 15 cm. por encima de los envases..- El vapor entra en el autoclave por la parte inferior..- Autoclaves verticales:.- Se aplica contrapresión..- El agua de enfriamiento i entra por la parte superior para evitar choque térmico..- El agua de desagüe sale por la parte inferior. 7

8 .- Autoclaves horizontales: 1.- Modo vapor, esterilización de envases de hojalata..- El vapor entra en el autoclave por la parte inferior por los distribuidores..- Los venteos se abren en la parte superior..- Autoclaves horizontales:.- Necesidad de evacuar condensados..- El agua de enfriamiento entra por la parte superior sino tiene bomba de recirculación..- El agua de desagüe sale por la parte inferior. 8

9 .- Autoclaves horizontales: Cascada: 1.- El autoclave se llena hasta el nivel de trabajo. 2.- Una bomba de caudal conocido comienza a tomar agua del fondo del autoclave, haciéndola pasar por un intercambiador indirecto de calor. Se programa una rampa de contrapresión. El agua es devuelta al seno del autoclave a través de una chapa perforada colocada en la parte superior. 9

10 3.- Una vez se alcanza la temperatura de régimen, ésta se mantiene durante el tiempo programado. Se mantiene fija la contrapresión o se hace una rampa. 4.- Transcurrido el tiempo programado, se cierra la válvula de vapor y se abre la del agua de enfriamiento. Se programa una rampa de despresurización. 10

11 .- Autoclaves horizontales: Sprays: Similar al anterior, con la diferencia de que el agua es devuelta al autoclave a través de tuberías longitudinales con perforaciones en forma de difusores..- Autoclaves horizontales: Sprays: Una alternativa al calentamiento del agua de ciclo a través de un intercambiador de calor es la inyección directa de vapor el el seno del autoclave: 11

12 .- Autoclaves horizontales: Vapor-Aire: 1.- El vapor es inyectado directamente en el seno del autoclave. Se puede utilizar sobrepresión. 2.- Un potente convector se pone en marcha garantizando la distribución uniforme del vapor en todo el seno del autoclave. 12

13 3.- En la fase de enfriamiento, se aporta cierta cantidad de agua al seno del autoclave que se mezcla con los condensados para evitar el choque térmico. Tras este primer preenfriamiento existen dos opciones: a.- aporte externo de agua de enfriamiento. b.- Utilización de un intercambiador indirecto de calor..- Autoclaves horizontales: Inundación: 1.- Agua precalentada en el tanque superior llena el seno del autoclave. Los envases están completamente inmersos en el agua de ciclo. 13

14 .- Autoclaves horizontales: Inundación: Para homogeneizar la distribución de calor:.- Inyectando el aire de sobrepresión por la parte inferior del autoclave..- Inyectando el vapor por la parte inferior del autoclave..- Bombas de recirculación. 2.- Opción de modo rotativo o modo estático. 3.- Se pone en marcha una bomba de recirculación a la vez que se inyecta vapor hasta alcanzar la temperatura programada. 4.- El agua caliente se devuelve al tanque superior, se pulveriza agua fría en el seno del autoclave y esta se recircula a través de un intercambiador indirecto de calor para enfriarla. 14

15 .- Autoclaves horizontales: Rotativos: FUNCIONAMIENTO: 1.- El método de calefacción puede ser cualquiera de los anteriores. 2.- Se trata de generar una convección por medio de rotación del envase..- Autoclaves horizontales: Shaka procces: FUNCIONAMIENTO: 1.- El método de calefacción puede ser cualquiera de los anteriores. 2.- Se trata de generar una fuerte convección por medio de sacudidas de los envases. 15

16 Horizontal Vertical 16

17 .- Autoclaves continuos: COOKER-COOLER: FUNCIONAMIENTO: 1.- El método de calefacción es vapor. 2.- Los envases van rotando En espiral en el interior de la carcasa..- HIDROSTÁTICOS: FUNCIONAMIENTO: 1.- La mayor parte usa vapor como medio de calentamiento. 2.- La presión necesaria para elevar la temperatura del agua de proceso se consigue por el peso o presión hidrostática de una columna de agua. 3.- La velocidad de arrastre marca el tiempo de procesamiento y enfriamiento. 4.- Para aumentar la temperatura, hay que aumentar la altura de la columna, (11metros 121 ºC). 17

18 .- Selección de tratamiento térmico: i.- Conocer el ph del producto. ii.- Conocer la flora microbiana y concretamente la más termorresistente..- ph<4.6 : Clostridium pasterianum, Clostridium butiricum, Bacilus coagulans. Pasteurización a temperaturas menores de 100 ºC..-pH>4.6 : Clostridium Botulinum. Esterilización a temperaturas mayores de 105 ºC..- Selección de tratamiento térmico: iii.- Conocer las características de penetración de calor en el alimento. 18

19 .- Selección de tratamiento térmico: iv.- Elección de una temperatura de tratamiento térmico. Para los aspectos de consecución de esterilidad comercial es indiferente la elección de una u otra temperatura. Los motivos para seleccionar una u otra se basan en las características organolépticas del producto..- Selección de tratamiento térmico: El otro parámetro a determinar es el valor de F 0 a conseguir. Para garantizar la seguridad alimentaria, el mínimo valor de F 0 a alcanzar es de Selección de tratamiento térmico: iv.- Elección de una temperatura de tratamiento térmico. En el caso de cárnicos y pescados, el elevado ph y la presencia de nutrientes hace que los microorganismos presenten mayor termorresistencia. Para alcanzar la esterilidad comercial, se pide alcanzar un valor F 0 mayor o igual que

20 .- Selección de tratamiento térmico: Si por alguna razón la carga microbiana inicial es muy alta o las condiciones de almacenamiento van a se extremas, la magnitud de F 0 deberá ser incrementado hasta valores de Selección de tratamiento térmico: iv.- Elección de una temperatura de tratamiento térmico. Llegados a este punto es preciso determinar la última magnitud que define un tratamiento térmico correcto, el tiempo. Para ello la manera más fiable es la realización de un estudio de penetración de calor en el interior del producto. 20

21 En el punto más frío del envase colocaremos las sondas del termorregistrador y mediremos la temperatura minuto a minuto, obteniendo una gráfica calentamiento-estabilización-enfriamiento..- Selección de tratamiento térmico: PARA QUE UN PROCESO DE ESTERILIZACIÓN SEA CORRECTO, ES PRECISO QUE EN EL PUNTO MÁS FRIO DEL ENVASE COLOCADO EN EL LUGAR MÁS DESFAVORABLE DEL AUTOCLAVE, SE ALCANCE EL VALOR DE ESTERILIZACIÓN F 0 PREFIJADO. Seguridad Alimentaria Calidad Producto 21

22 Luis Gutiérrez Madorrán Dep. Tecnologías de la Producción Área Asistencia Técnica Tel Fax Gracias por su atención! 22