PROCESOS DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

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María Pilar Padilla Rojo
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1 1 MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE PROCESOS DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA CURSO IV ELABORÓ: M.C.I.B.Q. Gilber Vela Gutiérrez. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas; Julio 2009

2 2 RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL TRABAJO DE LABORATORIO Las determinaciones en los laboratorios de alimentos tal es el caso de los procesos unitarios o de ingeniería de procesos (alimentos), deben su éxito en gran medida a: 1. La exactitud y precisión al momento de pesar o medir las muestras. 2. Funcionalidad del material y de los equipos. 3. Responsabilidad. 4. Apego a la metodología. 5. Trabajo en equipo. PREPARACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO: La mesa de trabajo debe ser con cubierta de acero inoxidable, o cualquier material plástico resistente al calor, humedad y corrosión, la cual debe mantenerse limpia y en buen estado de conservación. Contar con suficiente iluminación, natural o artificial, sin reflejos molestos sobre el analista. Sin objetos sobre de ella que vayan de ninguna manera intervengan en el trabajo. El analista estará provisto de bata manga larga, limpia y en buen estado. Bajo ninguna circunstancia fumar, masticar o hablar en tanto se realiza el trabajo. La barba crecida y la cabellera abundante suelta, son fuentes de contaminación durante el manejo de las muestras y de todo material biológico. Antes de iniciar el trabajo práctico, definir con claridad las técnicas por utilizar y el volumen de muestras por examinar.

3 3 UNIDAD: I PRÁCTICA: 1. Determinación de la densidad de un líquido y de un sólido a partir de las medidas de la masa y el volumen. OBJETIVO: Determinar la densidad de un líquido y de un sólido a partir de las medidas de sus masas y volúmenes, utilizando la expresión d = m/v. Material: Balanza granataria. Probeta Vasos de precipitado. Sustancias: Líquido: Agua Sólido: Esfera metálica. Densidad de un líquido 1. Medir la masa del vaso de precipitado vacío, m vaso. 2. Medir 50 ml. de agua destilada (V), y transferir al vaso de precipitado. 3. Determinar la masa del vaso de precipitado con agua destilada, m vaso+líquido. 4. Calcular la masa del líquido por diferencia: m vaso+líquido- m vaso= m 5. Calcular la densidad del líquido y expresarla en g/ml y en unidades del SI. Densidad de un sólido. 1. Medir la masa del sólido (esfera), m. 2. Verter agua en la probeta y medir su volumen, V agua. 3. Introducir la esfera a la probetra y medir el nuevo volumen, V sólido+agua. 4. Calcular el volumen del sólido por diferencia: V sólido+agua- V agua= V 5. Calcular la densidad del sólido y expresarla en g/ml y en unidades del SI.

Probeta Vasos de precipitado. Sustancias: Líquido: Agua Sólido: Esfera metálica. Densidad de un líquido 1. Medir la masa del vaso de precipitado vacío, m vaso. 2. Medir 50 ml.

4 4 UNIDAD: II PRÁCTICA: 2. Determinación del punto de ebullición. FUNDAMENTO. La temperatura de ebullición es aquella a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión externa. En este punto, el vapor no solamente proviene de la superficie sino que también se forma en el interior del líquido produciendo burbujas y turbulencia que es característica de la ebullición. La temperatura de ebullición permanece constante hasta que todo el líquido se haya evaporado. OBJETIVO. Determinar la temperatura de ebullición de algunos líquidos puros. Tubo de ensayo Vaso de precipitado Capilares Mechero Soporte universal equipado. Aceite mineral Agua n-butanol PROCEDIMIENTO. A un tubo de ensayo pequeño se añaden 2 ml del líquido problema, se introduce un capilar sellado por uno de sus extremos de modo que el extremo abierto toque el fondo del tubo y luego se adiciona el termómetro. El sistema se coloca en un baño de aceite, tal como se ilustra en la figura 6.2.Se calienta gradualmente (2-3 C/min) hasta que del capilar se desprenda un rosario continuo de burbujas. En seguida se suspende el calentamiento y en el instante en que el líquido entre por el capilar se lee la temperatura de ebullición. La determinación se repite para los demás líquidos. Figura 2.1 Montaje para la temperatura de ebullición

La temperatura de ebullición permanece constante hasta que todo el líquido se haya evaporado. OBJETIVO. Determinar la temperatura de ebullición de algunos líquidos puros.

5 5 UNIDAD: II PRÁCTICA: 3. Evaluación de la calidad visual de nopales escaldado a diferentes tiempos de inmersión en soluciones de NaCl y CaCl 2. FUNDAMENTO. La calidad visual juega un papel importante en la selección de los alimentos, esto en gran medida influye en la decisión de los consumidores. Durante el procesamiento térmico de los alimentos se pierden algunas de sus propiedades demeritando así la calidad sensorial de los mismos, y muchas veces también la nutricional. El tiempo y tem OBJETIVO. Analizar el efecto del tiempo de inmersión sobre la calidad de los nopales. Recipientes de acero inoxidable NaCl Fuente de calor CaCl 2 Cuchillo PROCEDIMIENTO. Cortar los nopales en cuadritos (1X1 cm.) y escaldar por inmersión en una solución de NaCl y CaCl 2 al 0.2% a los diferentes tiempos de inmersión: 0, 15, 30, 45 y 60 min. Realizar evaluación de color y textura de los diferentes tratamientos (tiempo de exposición), construya una tabla que contenga tiempo de exposición, color y textura evaluada.

Durante el procesamiento térmico de los alimentos se pierden algunas de sus propiedades demeritando así la calidad sensorial de los mismos, y muchas veces también la nutricional.

6 6 UNIDAD: III PRÁCTICA: 4. Pateurización de líquidos (jugos, néctares, leche). FUNDAMENTO. La pasteurización es uno de los tratamientos térmicos más utilizados en la industria alimentaria para postergar la vida de anaquel de líquidos. Dicho proceso se fundamenta en su capacidad para eliminar los microorganismos patógenos, permitiendo de esa forma conservar el alimento por un determinado periodo. OBJETIVO. Analizar el efecto de la temperatura sobre la supervivencia de los microorganismos, así como el efecto del tratamiento térmico sobre la calidad sensorial y nutricional de los alimentos. Recipientes de acero inoxidable Fuente de calor Cuchillo Extractor de jugos Frascos resistentes al calor Termómetro Autoclave Jugo de frutos o leche. PROCEDIMIENTO. Autoclave: Extraer el jugo de los frutos, inmediatamente después envasarlo en los frascos (preferentemente transparentes y resistentes al calor), enseguida pasteurizar en el autoclave a flujo de vapor durante 8 minutos (al momento de pasteurizar los frascos deben estar semiabiertos), cerrar totalmente la tapa de los frascos, enseguida llevar a enfriamiento rápido con agua. Baño maría: Extraer el jugo de los frutos, enseguida someter el jugo a calentamiento entre C durante 30 minutos, o bien entre C durante 15 minutos (el control de la temperatura para ambos casos es de suma importancia, inmediatamente después envasarlo en los frascos previamente esterilizados (preferentemente transparentes y resistentes al calor), cerrar totalmente la tapa de los frascos, enseguida llevar a enfriamiento rápido con agua. CUESTIONARIO 1. Investigar la diferencia entre pasteurización y esterilización. 2. Qué tipo de pasteurización es más recomendable para fluidos alimenticios tal es el caso de los jugos y la leche? 3. Porqué a los productos enlatados es recomendable aplicarles esterilización?

Dicho proceso se fundamenta en su capacidad para eliminar los microorganismos patógenos, permitiendo de esa forma conservar el alimento por un determinado periodo. OBJETIVO.

7 7 UNIDAD: IV PRÁCTICA: 5. Efecto de la refrigeración sobre la calidad de los alimentos. FUNDAMENTO. La refrigeración es una de los métodos más utilizados en la conservación de alimentos. La mayoría de los frutos son susceptibles a temperaturas de refrigeración extremas. El daño que se produce en los frutos mediante el uso de temperaturas de almacenamiento no apropiadas y que se ve manifestado mediante la aparición de pequeños puntos pardos en la lencitela de los frutos se le conoce como daño por frío. OBJETIVO. Analizar el efecto de la temperatura (Refrigeración) de almacenamiento en la calidad sensorial de los frutos (apariencia física y sabor). Cámara de refrigeración (4 a 6 C) Frutos (Manzanas amarillas, plátano, pera, mango verde) PROCEDIMIENTO. Colocar una serie de frutos en la cámara de refrigeración (4 a 6 C) y otra serie a temperatura ambiente (25 C). Realizar anotaciones de los frutos a cada segundo día de acuerdo a su apariencia (aparición de manchas cafés), textura y color. Realizar pruebas de sabor al cuarto, sexto y octavo día para cada una de la serie de los frutos. Realizar una comparación de los parámetros medidos entre las dos series de frutos. CUESTIONARIO 1. Investigar que es el daño por frío. 2. Qué papel juega la polifenoloxidasa en el oscurecimiento provocado por el daño por frío en los frutos? 3. Qué criterios se pueden seguir para disminuir el daño por frío en los frutos? 4. Afecta la calidad sensorial y nutricional el daño por frío en los frutos?

El daño que se produce en los frutos mediante el uso de temperaturas de almacenamiento no apropiadas y que se ve manifestado mediante la aparición de pequeños puntos pardos en la lencitela de los

8 8 UNIDAD: V PRÁCTICA: 6. Elaboración de una curva de secado. FUNDAMENTO. Desde nuestros ancestros hasta la actualidad los procesos de secado han sido sin lugar a duda los métodos más utilizados por sus costos reducidos para la conservación de alimentos. La conservación de alimentos mediante estos métodos se fundamenta en la eliminación de agua, consecuentemente la reducción de la actividad de agua permitiendo así que no haya crecimiento microbiano. OBJETIVO. Analizar el papel que juega el proceso de secado en la conservación de alimentos, así como la construcción de una curva de secado. Horno de secado Cuchillos Termómetro Frutos u hortalizas PROCEDIMIENTO. Lavar los frutos u hortalizas, cortar en rodajas simétricas. Tomar el peso inicial de la muestra a secar. Colocar en la charola, llevar a secado a 80 C hasta obtener peso constante. Realizar determinaciones de peso a cada 2 horas. Realizar una curva de secado (% de Humedad vs tiempo). CUESTIONARIO 1. Explique porqué en las primeras horas se pierde la mayor cantidad de agua. 2. Qué papel juega la estructura de un alimento en la perdida de humedad? 3. Qué es una isoterma de sorción? 4. Explique la diferencia entre humedad y actividad de agua. 5. Cuál es la diferencia entre secado y deshidratación?

La conservación de alimentos mediante estos métodos se fundamenta en la eliminación de agua, consecuentemente la reducción de la actividad de agua permitiendo así que no haya crecimiento microbiano.

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