El desarrollo de la Industria de Procesos en distintas áreas

Introducción

El desarrollo de la Industria de Procesos en distintas áreas, ha generado un gran interés en el estudio, evaluación y aplicación de los principios fundamentales de la ingeniería y fenómenos de transporte, con miras en un mejor entendimiento y optimización de diferentes procesos.

En el caso particular de la Ingeniería de Alimentos, la necesidad de mejora en los procesos tradicionales de conservación, y de optimización en el uso de los recursos energéticos, ha hecho que cada vez muchos de dichos principios se adapten para cubrir las necesidades de esta área. De esta manera en los últimos años se ha profundizado en la aplicación de los fundamentos de transferencia de masa y calor al análisis de procesos complejos, como es el caso del tratamiento térmico de alimentos envasados en los cuales predomina la convección como mecanismo de calentamiento y enfriamiento.

El tratamiento térmico de alimentos envasados es uno de los procesos más efectivos para la conservación de alimentos, y sigue siendo ampliamente utilizado para atender la creciente demanda de alimentos a nivel mundial.

La esterilización térmica en la industria envasadora involucra normalmente el uso de altas temperaturas por períodos de tiempo de diversa duración, para así asegurar la inocuidad del alimento, pero en general dichas condiciones de proceso representan gastos excesivos de energía y además pueden afectar negativamente la calidad nutrimental y sensorial de los productos procesados.

Uno de los problemas fundamentales para analizar el fenómeno de transferencia de calor en alimentos envasados líquidos, semilíquidos o mezclas de sólidos y líquidos, es el entendimiento de los fenómenos convectivos (de masa y calor) que se presentan dentro del envase y que afectan de manera importante la efectividad del proceso. Por ello en éste trabajo se presenta algunas de las aplicaciones en el campo de la transferencia de calor y su vinculación al tratamiento térmico de alimentos envasados como también la importancia que estos tienen en el área de la industria alimentaria.

Aplicaciones de la transferencia de calor en el área de ingeniería de la industria alimentaria.

En esta investigación nos dice que la transferencia de calor se define como la transmisión de energía desde una región con otra, y es debida al gradiente térmico que existe entre ambas, dicha transferencia es considerada una parte importante en la mayoría de los procesos en la industria química y de alimentos.

Como es bien sabido el calor puede transferirse por tres mecanismos: conducción, convección y radiación. Nos dice que los dos primeros mecanismos son los que participan fundamentalmente en la esterilización de alimentos envasados. La transmisión por conducción se presenta a través del intercambio de energía cinética entre las moléculas, sin desplazamiento de las mismas, es decir existe una transmisión de energía calorífica de las moléculas con mayores niveles de energía a aquellas con un nivel menor con las cuales están en contacto. En el caso de tratamiento térmico de alimentos envasados, dichas moléculas con niveles energéticos elevados se encuentran normalmente cerca de las paredes del recipiente que contiene al alimento, por lo que la energía se transmite hacia al centro del envase, siendo la conducción, también un mecanismo común cuando se esterilizan materiales sólidos o muy viscosos y que presenta velocidades de calentamiento lento y tiempos prolongados para elevar la temperatura del producto.

Los principios de la transferencia de calor nos dice también que son ampliamente utilizados en la elaboración de alimentos en muchos de los equipos que se utilizan. En la industria de alimentos la mayoría de los mecanismos, procedimientos y equipos están relacionados con la transferencia de calor debido a que están necesitan de fuerzas térmicas para llevar a cabo un proceso es por ello la importancia de la trasferencia de calor en dicha área además de ejercer ciertos beneficios a ellos.

Por ejemplo nos menciona un ejemplo de un equipo utilizado en la industria de alimentos como son los Intercambiadores de calor de superficie raspada, un tipo de intercambiador de calor, que se encuentra con mucha utilidad en la industria de transformación alimentaria, en particular para los productos de mayor viscosidad, consiste en un cilindro con camisa con un cilindro interno concéntrico y equipados con cuchillas rascador.

También aparte de existir aparatos o instrumentos donde se apliquen la transferencia de calor también existen algunos procedimientos o tratamientos como el tratamiento térmico que implica el uso controlado de calor para aumentar o reducir en función de las circunstancias, los tipos de reacciones en los alimentos. El objeto de la esterilización es destruir todos los microorganismos, es decir, bacterias, levaduras y mohos, en el material del alimento para evitar la descomposición de los alimentos, lo cual lo hace poco atractivo o no comestibles.

Los microorganismos se destruyen por el calor, pero la cantidad de calor necesaria para la muerte de diferentes organismos varía. Además, muchas bacterias pueden existir en dos formas, la forma vegetativa o de crecimiento y de esporas o la forma latente.

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