AVANCE DE ARTÍCULO FINAL DE FISICA

[pic 1]

Abstract - El presente trabajo tiene como objetivo general analizar y determinar la aplicación e importancia en la conservación de alimentos sometidos a tratamientos térmicos. Como primer objetivo específico se planteó describir los aspectos generales de los tratamientos térmicos, asimismo como segundo objetivo específico es ejemplificar los tipos de máquinas o equipos que tengan como función el tratamiento térmico.  A partir de nuestro trabajo de investigación en general, se pudo analizar la definición del calor, temperatura y de igual modo los distintos conceptos de la transferencia de calor brindados por dichos autores.

Por otra parte, en adición se abordaron aspectos generales sobre los términos de conducción, convección y radiación, los cuales son los tipos de transferencia de calor. Acerca de los distintos tratamientos térmicos de los alimentos, como la pasteurización, esterilización, cocinado y uperización.

De igual importancia, explicar la conservación de alimentos mediante el calor utilizando algunos métodos de dicha conservación y de los tipos de máquinas o equipos de transferencia de calor empleados en el rubro de la industria alimentaria. Asimismo, se pudo concluir en general que gracias a los tratamientos térmicos empleados por las máquinas en el procesamiento de alimentos tiene mucha importancia en la conservación de alimentos para favorecer y contribuir a la producción de un producto de calidad, caracterizado por cumplir todas las especificaciones de sanidad y temperatura.[pic 2]

En la actualidad el uso de la física en el día a día es muy requerido, es mucho más importante de lo que se cree. Encontramos física en todos lados, y en este trabajo nos centraremos en cómo se relaciona esta con los alimentos. Para poder producir algunos alimentos que se consumen a diario, es necesario que estos pasen por un proceso muy estricto y minucioso de producción, para que así puedan salir a la venta con todos los controles de calidad requeridos. Uno de los aspectos utilizados en estos procesos de producción son los tratamientos térmicos.

Los tratamientos térmicos consisten en una variación en la temperatura a la que son sometidos los alimentos, para así poder destruir microorganismos y lograr que la conservación del alimento sea mucho más larga. Este proceso está directamente relacionado con el ámbito industrial, ya que fue creado a partir de conocimientos físicos que la carrera profesional nos brinda, tal y como son la física y sus componentes (temperatura, tiempo, calor).

Asimismo, este trabajo tiene como objetivo general analizar y determinar la aplicación e importancia en la conservación de alimentos sometidos a tratamientos térmicos. Y para poder cumplirlo, tenemos los siguientes objetivos específicos: describir los aspectos generales de los tratamientos térmicos, y ejemplificar los tipos de máquinas o equipos que tengan como función el tratamiento térmico.  

Además, la estructura de este trabajo empezará con una breve definición sobre la temperatura y la transferencia de calor, para así llegar a los tratamientos térmicos y finalizar con la aplicación de estos en la maquinaria requerida para su uso.

1.  TRANSFERENCIA DE CALOR

El calor se define como la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico. Como el calor es una forma de energía, sus unidades son las mismas que las utilizadas con la energía cinética, la energía potencial u otros tipos de energía. En el S.I. Su unidad es el Joule. Asimismo, a través de la definición brindada sobre el calor podemos llegar a definir la transferencia de calor.

(Incropera & De Witt, 2001) en su libro denominado “Fundamentos de transferencia de calor” exponen una definición muy sencilla, pero a la vez completa sobre la transferencia de calor. Dichos autores mencionan que dicho término hace referencia a la energía en tránsito ocasionada o causada debido a una diferencia de temperaturas. Es por ello que se puede llegar a deducir, que cada vez que exista una diferencia de temperaturas en un cuerpo o entre cuerpos, se hará presente y ocurrirá una transferencia de calor. Cabe mencionar que la transferencia de calor, en el campo de la física, (específicamente en la termodinámica), también suele ser conocida como transferencia térmica o transmisión de calor, y en resumen; el significado o la definición no varía, puesto que es un proceso que consiste en el traspaso de energía calórica de un medio a otro.

Un dato muy importante al hablar sobre la transferencia de calor es que el calor se transfiere mediante tres procesos: convección, radiación 6 o conducción. Dichos procesos pueden darse al mismo tiempo, pero hay que tener presente que en algunos casos uno de los mecanismos se caracterizará por prevalecer o destacar más sobre los otros dos procesos.

1.1 CONDUCCIÓN

Es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entre los cuerpos o partes de un cuerpo, y tiene lugar sin intercambio de materia. Ocurre fundamentalmente en sólidos. Un aspecto muy importante de este tipo de proceso es que ocurre en todos los estados de agregación: sólido, líquido o gaseoso, aunque en estos dos últimos estados suele preferirse o predominar el proceso de convección. La cantidad de calor que se transfiere mediante este proceso está determinada por la Ley de Fourier, la cual expone que la velocidad de transmisión del calor a través de un cuerpo es proporcional al gradiente de temperatura que existe en él.

Cabe recalcar, los buenos conductores son los metales, mientras que los gases son aislantes, por lo que también lo serán aquellos materiales que contengan aire en su interior: materiales porosos o con burbujas, como la madera, el corcho, el ladrillo o las espumas. Para que exista conducción térmica es necesaria una sustancia, por lo que el aislante ideal es el vacío.

1.2 CONVENCIÓN

Es un proceso de transmisión de calor basado en el movimiento de un fluido y ocurre fundamentalmente en líquidos y gases. En otras palabras, la convección es el transporte de calor por medio del movimiento de un fluido, sea gaseoso o líquido. Dicha transferencia se da en los términos planteados por la Ley del enfriamiento de Newton, la cual establece que “un cuerpo pierde su calor a un ritmo proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y sus alrededores”. Se puede observar en la naturaleza en los siguientes ejemplos, que sirven para explicar su funcionamiento. Cuando calientas agua poniendo una olla al fuego, ésta comienza a calentarse por la parte del fondo que está en contacto con el fuego. Cuando el agua del fondo se calienta, se dilata y se vuelve menos densa, por lo que comienza a subir, mientras que el agua de la superficie, más fría y densa, baja. Se forman así las llamadas corrientes de convección, que mantendrán en movimiento el agua mientras haya diferencias de temperatura en ella.

...