37
28/03/2011 1 PASTEURIZACION CONSERVACION DE ALIMENTOS II 1 1. DEFINICION: PASTEURIZACION La pasteurización se realiza sometiendo los alimentos a una adecuada relación de tiempo y temperatura: Destruir la flora patógena Causar reducción de la flora banal Inactivación de las enzimas sin alterar de manera esencial ni su valor nutritivo ni sus características fisicoquímicas y organolépticas. 2 Lactobacillus

1.05 - Pasteurizacin

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Proceso de pasteurización

Citation preview

Page 1: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

1

PASTEURIZACION

CONSERVACION DE ALIMENTOS II

1

1. DEFINICION: PASTEURIZACION

La pasteurización se realiza sometiendo losalimentos a una adecuada relación detiempo y temperatura:

Destruir la flora patógena

Causar reducción de la flora banal

Inactivación de las enzimas

sin alterar de manera esencial ni su valornutritivo ni sus característicasfisicoquímicas y organolépticas.

2

Lactobacillus

Page 2: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

2

1. DEFINICION: PASTEURIZACION

Para ello el alimento es inicialmentecalentado (tiempo x temperatura), seguidoinmediatamente de un enfriamiento hastatemperatura de refrigeración.

3

1. DEFINICION: PASTEURIZACION

Recibe el nombre del científico francés LouisPasteur (1822-1895). La primera pasteurización fuerealizada el 20 de abril de 1882 por el mismoPasteur y su colega Claude Bernard.

4

Mycobacterium

tuberculosis

Page 3: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

3

2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE

PASTEURIZACION

La intensidad del tratamiento térmico y el gradode prolongación de la vida útil del alimento sehallan determinados principalmente por su pH.

1. Para alimentos poco ácidos (pH > 4,5):

El objetivo principal es la destrucción de lasbacterias patógenas y la reducción de la flora banal,para conseguir un producto de corta conservación,pero de condiciones organolépticas muy próximasa las del alimento es estado natural, evitando losriesgos para la salud del consumidor.

5

2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE

PASTEURIZACION

2. Para los alimentos ácidos (pH < 4,5 como loszumos de fruta):

Lo mas importante es la destrucción de losmicroorganismos causantes de su alteración y lainactivación de sus enzimas, ya que no sonnecesarias las temperaturas mayores por que enmedios ácidos no es posible el crecimiento debacterias esporuladas.

6

Page 4: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

4

2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE

PASTEURIZACION

Para el caso de la leche el tratamientotérmico de la pasteurización se ha ajustadoen base a:

1. La destrucción del Mycobacteriumtuberculosis (una de las bacterias patógenasno esporuladas mas termorresistentes).

2. La termoestabilidad de la fosfatasa alcalina(se inactiva a 71,7°C durante 15 segundos).

7

2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE

PASTEURIZACION

Ninguno de los patógenos encontrados en la lecheforma esporas, por lo que no se requieren para sudestrucción temperaturas altas ni tiempos largos.

Estudios patógenos en la leche no formanesporas

Las condiciones de destrucción por calor delbacilo de la tuberculosis aseguran una reducciónimportante de la flora banal, que permite lacomercialización de la leche pasteurizada duranteunos pocos días en condiciones de refrigeración.

8

Page 5: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

5

2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE

PASTEURIZACION

Por otro lado la eficacia de la pasteurización de la lechese mide mediante la prueba de la fosfatasa alcalina;control estándar que se realiza durante la fabricaciónde la leche o de cualquier producto lácteo, paraprevenir el crecimiento de bacterias causadas por unapasteurización insuficiente de la leche cruda.

9Hayes, 1993

A diferencia de la esterilización,la pasteurización no destruye lasesporas de los microorganismos,ni elimina todas las células de losmicroorganismos termofílicos.

2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE PASTEURIZACION

10

Objetivos de la Pasteurización de diversos alimentos

Alimento Objetivo principal Objetivo secundario Condiciones mínimas de

tratamiento

Zumo de fruta

(pH < 4,5)

Inactivación enzimática

(pectinesterasas y

poligalacturonasa)

Destrucción de

gérmenes causante de

alteraciones (levaduras

y hongos)

65°C por 30 min

77°C por 01 min

88°C por 15 seg

Cerveza

Destrucción de los

microorganismos causantes

de alteraciones (Levaduras,

Lactobacillus)

-----

65-68°C por 20 min

En botellas

72-75°C por 1-4

min a 900 kpa

Leche

pH > 4,5

Destrucción de gérmenes

patógenos: M. tuberculosis

Destrucción de

enzimas y gérmenes

causantes de

alteraciones

63°C por 30 min

72°C por 15 seg

Fellows, 1996

Page 6: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

6

3. TRATAMIENTOS DE PASTEURIZACION

La pasteurización de los alimentos se puede realizar en:

Proceso industriales discontinuos

Procesos industriales continuos

Existen básicamente tres tipos de procesos bien diferenciados:

1) Pasteurización Lenta ó LTLT (Low Temperature Long Time).

2) Pasteurización HTST ó Altas Temperaturas por brevesperiodos de tiempo (High Temperature/Short Time).

3) Pasteurización UHT ó Ultra Altas Temperaturas (Ultra HighTemperature).

11

3.1 PASTEURIZACION LENTA

LTLT (Low Temperature Long Time)

Este método consiste en calentar el alimento(principalmente leche) a temperaturas entre 61 a 63ºCy mantenerla a esta temperatura durante 30 minutos.

PASOS:

1. El alimento es calentado en recipientes o tanques decapacidad variable (generalmente de 200 a 1500 litros);los tanques son de acero inoxidable preferentemente yestán encamisados (doble pared); el alimento se calientapor medio de vapor o agua caliente que circula entrelas paredes del tanque, provisto este de un agitadorpara hacer mas homogéneo el tratamiento.

12Dec. 616 de 2006

Page 7: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

7

2. Luego de los 30 minutos, el alimento es enfriado atemperaturas entre 4 y 10ºC según la conveniencia.

Para efectuar este enfriamiento se puede usar el mismorecipiente haciendo circular por la camisa de doblefondo agua fría hasta que la leche adquiera latemperatura deseada.

13

3.1 PASTEURIZACION LTLT ó LENTA

(Low Temperature Long Time)

Dec. 616 de 2006

3.2 PASTEURIZACION HTST ó Altas

Temperaturas por breves períodos de tiempo

HTST: High Temperature / Short Time)

Pasteurización Rápida.

Pasteurización Flash

Consiste en someter el alimento a temperaturas entre72°C y 76°C por un periodo de tiempo de 15 a 17segundos.

14Dec. 616 de 2006

Page 8: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

8

3.3 PASTEURIZACION UHT ó Ultra Altas

Temperaturas (UAT)

UHT: Ultra High Temperature

Ultrapasteurización

El alimento debe permanecer durante un tiempo de 2segundos a una temperatura entre 135 y 150°C.

15Dec. 616 de 2006

3.4 PASTEURIZACION – DIFERENTES COMBINACIONES TIEMPO -

TEMPERATURA

16

Objetivos de la Pasteurización de diversos alimentos

Alimento Objetivo principal Objetivo

secundario

Condiciones

mínimas de

tratamiento

Zumo de fruta

(pH < 4,5)

Inactivación enzimática

(pectinesterasas y

poligalacturonasa)

Destrucción de

gérmenes causante

de alteraciones

(levaduras y

hongos)

65°C por 30 min

77°C por 01 min

88°C por 15 seg

Cerveza

Destrucción de los

microorganismos

causantes de

alteraciones (Levaduras,

Lactobacillus)

-----

65-68°C por 20 min

En botellas

72-75°C por 1-4

min a 900 kpa

Leche

pH > 4,5

Destrucción de

gérmenes patógenos: M.

tuberculosis

Destrucción de

enzimas y gérmenes

causantes de

alteraciones

63°C por 30 min

72°C por 15 seg

Page 9: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

9

3.4 PASTEURIZACION – DIFERENTES COMBINACIONES

TIEMPO - TEMPERATURA

17

4. CALCULOS PARA EQUIPOS DE

PASTEURIZACIÓNUna leche entera a 7°C debe pasteurizarse a 72°C y posteriormenteenfriarse a 4,5°C a un flujo de 5.000 l/h. el agua caliente se suministraa 85°C a un flujo de 7.500 l/h y el agua de enfriamiento a unatemperatura de 2°C. Cada intercambiador de calor de placas poseeuna superficie efectiva de 0,79 m2 y su coeficiente de transmisión decalor es de 2.890 W/m2°C en la sección de calentamiento, 2.759W/m2°C en la enfriamiento y 2.700W/m2°k en la de regeneración.

El 75% del intercambio calórico se produce en la sección deregeneración.

Calcule el numero de placas que será necesario instalar en cadasección.

Asúmase que la densidad de la leche es de 1.030 kg/m3, la densidad deagua 985 kg/m3 a 85°C y 1.000 kg/m3 a 2°C, el calor especifico delagua es constante de 4,2 kJ/kg*°C, y el calor especifico de la leche,que es también constante, de 3,9 KJ/ kg °C.

18

Page 10: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

10

DISEÑO DE UN PASTEURIZADOR

TUBULAR El calculo del área de transmisión de calor es uno de losobjetivos principales en el diseño de un cambiador de calortubular. Las suposiciones de partida son:

1) El flujo de calor es en estado estacionario.

2) El coeficiente global de transmisión de calor es constante através de todo el intercambiador.

3) No hay conducción axial en la tubería.

4) El cambiador esta perfectamente aislado. Las perdidas de calorhacia el exterior son despreciables.

19

Un alimento liquido (Cp especifico = 4,0 kJ/kg.°C) circula por latubería de un pasteurizador de tubos concéntricos. El alimento entraal equipo a 20°C y sale a 60°C. el caudal másico del alimento es de0,5 kg/s. Por la sección anular del cambiador circula agua, encontracorriente con el alimento, que entra al cambiador a 90°C; sucaudal másico es de 1 kg/s. El calor especifico medio del agua es 4,18kJ/kg.°C. Suponer estado estacionario. En estas condiciones:

1) Calcular la temperatura de salida del agua del cambiador de calor.

2) Calcular la diferencia de temperatura media logarítmica.

3) Calcular la longitud del cambiador si el coeficiente global detransmisión de calor es 2.000 w/m2. °C y el diámetro interno de latubería interior es 5 cm.

4) Repetir los cálculos si el cambiador de calor es de flujo encorrientes paralela.

20

DISEÑO DE UN PASTEURIZADOR

TUBULAR

Page 11: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

11

5. EQUIPOS EMPLEADOS PARA LA

PASTEURIZACIÓN

Los equipos empleados para la pasteurización dealimentos pueden ser:

Equipos empleados para la pasteurización de líquidossin envasar (Tratamiento en continuo).

Equipos empleados en la pasteurización deproductos envasados (Tratamientos discontinuos).

21

5. EQUIPOS EMPLEADOS PARA LA

PASTEURIZACIÓN

22

ENVASADOS

• Zumos de frutas, cerveza

• En vidrio con Agua

caliente.

• En latas con vapor o agua

caliente.

A GRANEL

• Leche, productos lácteos,

zumo de frutas, vinos,

• Intercambiadores de

placas.

Page 12: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

12

6. EQUIPOS EMPLEADOS EN LA

PASTEURIZACION DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

23

La instalación completa de pasteurización consta detres zonas:

Primera zona: Recuperación de calor.

Segunda zona: Calentamiento.

Tercera zona: Enfriamiento.

Además consta de bombas, sistemas de medida ycontrol, y demás accesorios necesarios paraconseguir un proceso preciso y eficiente.

Por lo general el calentamiento y enfriamiento serealiza con agua.

6. EQUIPOS EMPLEADOS EN LA

PASTEURIZACION DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

24

1) Regenerador de calor 2) Pasteurizador 3) Refrigerador

Fuente: J.A. Ordóñez, 1998

3 1

2

Entrada de

ProductoAgua

Refrigerada

Agua

Caliente

Salida de

Producto

Page 13: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

13

6. EQUIPOS EMPLEADOS EN LA

PASTEURIZACION DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

25

en ella

T1 (°C) representa la temperatura de entrada

T2 (°C) la temperatura de precalentamiento

T3 (°C) la temperatura de pasteurización.

100.Re%)(1)(3

)(1)(2x

TT

TTQcuperación

ip

if

6.1 GENERALIDADES SOBRE

CAMBIADORES DE CALORLos cambiadores de calor son el núcleo centralde un sistema de pasteurización. A continuaciónse exponen las características más importantesy los tipos mas utilizados en la industriaagroalimentaria.

Existen dos opciones principales a la hora deelegir el tipo de circulación de los fluidos en uncambiador de calor:

Flujo en contracorriente.

Flujo en paralelo.

26

Page 14: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

14

6.1.1 FLUJO EN CONTRACORRIENTE

En este caso la entrada de los fluidos se produce por los dosextremos opuestos del cambiador de calor. De esta forma, elproducto al entrar se encuentra con el fluido térmico que haterminado su recorrido, y al salir se encuentra con el fluidotérmico que acaba de entrar en el equipo.

27

6.1.1 FLUJO EN CONTRACORRIENTE

El producto frio se encuentra, a su entrada en el cambiador, con elmedio calefactor más frio, y según recorre el equipo se va encontrandocon el fluido calefactor cada vez más caliente. El producto se calientamanteniendo en cada punto una pequeña diferencia de temperaturacon el medio calefactor, como se muestra en la grafica.

28

Page 15: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

15

6.1.2 FLUJO EN PARALELO

El flujo en paralelo se produce cuando elproducto y el fluido térmico son introducidosen el intercambiador por el mismo extremo,como se ve en la figura.

29

6.1.2 FLUJO EN PARALELO

En este caso el producto se encuentra a la entrada del equipocon el fluido térmico a la máxima temperatura, por lo que elsalto térmico inicial se ira reduciendo hasta que sea mínimo alotro extremo del equipo. En esta grafica se puede apreciar comoevolucionan las temperaturas en este caso.

30

Page 16: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

16

6.1.2 FLUJO EN PARALELO

En un proceso con flujo en paralelo es imposibleconseguir un mayor calentamiento del producto que elque se obtendría si se mezclase físicamente con el fluidocalefactor.

Esta limitación no existe cuando se utiliza un proceso encontracorriente, en el que el producto se puede calentara una temperatura ligeramente inferior a la de entradadel fluido térmico.

31

6.1.3 TRANSMISION DE CALOR

La eficacia en la transmisión de calor en estos equipos sepuede valorar conociendo su coeficiente global detransmisión de calor (U), que indica la cantidad de calortransferido por unidad de tiempo, por unidad desuperficie de intercambio y por grado centígrado dediferencia de temperaturas. J/(s*m2*°C)

Se pueden conseguir los mas altos valores para estecoeficiente, ajustando de la mejor forma las variables delas que este depende:

Turbulencia del flujo.

Forma, espesor y tipo de material de la pared deintercambio.

Presencia de depósitos en la pared de intercambio.

32

Page 17: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

17

6.1.3.1 TURBULENCIA DEL FLUJO

Cuan mayor sea turbulencia del fluido > U

Turbulencia incrementa ↑ velocidad de circulación.

Reduciendo la sección de paso:↑velocidad para el mismo caudal

La capa de producto a tratar es mas fina

Por lo tanto la distribución de temperaturas más homogénea.

La turbulencia dependerá a su vez de la viscosidad de loslíquidos.

↑μ < ↓ turbulencia.

Necesitara mayor superficie intercambio misma Q.

33

6.1.3.2 MATERIAL DE INTERCAMBIO

El material mas usado es el acero inoxidable, quetiene una conductividad térmica suficientemente alta.

El espesor de la pared es una variable importante.Menor espesor > U espesor capa fina resistenciaestructural.

La forma de la pared de intercambio define el tipo deintercambiador.

34

Page 18: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

18

6.1.3.3 DEPOSITOS EN LA PARED DE

INTERCAMBIOLa mayoría de los productos tratados tienen una determinadasensibilidad al calor Ocasiona que queden depósitos sobre lapared durante el tratamiento.

Fina capa producto

↓ conductividad térmica de la pared

↓ Coeficiente Global de transferencia de calor

Superficie instalada no suficiente transmitir el Q previsto.

Si espesor capa incrementa

↓ sección libre de paso afectando caudal bombeo.

Variando tiempo mantenimiento °T de proceso.

Tratamiento térmico no correcto

Soda caustica

35

6.2 CAMBIADORES DE CALOR

TUBULARESBajo este nombre se agrupan todos los cambiadores decalor en los que la superficie de intercambio estaformada por tubos, cualquiera que sea su disposición.

Con estos equipos se pueden tratar líquidos deviscosidad baja, media e incluso alta en algunos modelos.

Según el diámetro de los tubos, incluso con partículassolidas hasta un cierto tamaño.

Desde el punto de vista de transmisión de calor son deeficiencia media.

36

Page 19: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

19

6.2.1 CAMBIADORES DE TUBOS

COAXIALES

Fundamentalmente están compuestos por una serie de parejas de tubosconcéntricos unidos unos a otros por medio de codos.

Por el interior de los tubos circulan los fluidos, generalmente el productoocupa el espacio central mientras que el fluido térmico se coloca en el espacioanular que queda libre entre los dos tubos.

Los tubos empleados pueden ser rectos o corrugados, obteniéndose con estosúltimos una mayor superficie de transferencia de calor y > turbulencia.

37

6.2.1 CAMBIADORES DE TUBOS

COAXIALES

Cambiador de calor de tubos coaxiales multicanal

Estos cambiadores también pueden construirse en un montaje multicanal.

En este caso se montan varios tubos coaxiales posicionados de forma correctapor medio de cabezales que además permiten la recuperación de los dosfluidos al final de cada tramo. Los dos fluidos circulan, generalmente encontracorriente, en los canales anulares alternados formado por los tubosconcéntricos. 38

Page 20: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

20

6.2.1 CAMBIADORES DE TUBOS

COAXIALES

Los cabezales situados en los dos extremos de los tubos actúan tanto dedistribuidores como de colectores, suministrando un fluido a un conjunto decanales y recogiendo el otro fluido de otro conjunto.

La configuración corrugada de los tubos mantiene a los dos fluidos en unestado de turbulencia para conseguir la mayor eficiencia en la transmisión decalor.

39

6.2.2 CAMBIADORES DE SUPERFICIE

RASCADA

40

Son unos cambiadores de calor de tubos coaxiales especialmente diseñadospara el trabajo con productos de viscosidad elevada: purés, concentrados defrutas, etc.

Pueden soportar grandes presiones de trabajo en el lado del producto (hasta40 bar), de forma que cualquier alimento que pueda ser bombeado pueda sertratado en estos aparatos.

Page 21: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

21

6.2.2 CAMBIADORES DE SUPERFICIE

RASCADA

Dos tubos concéntricos posición vertical.

Producto circula por el espacio central, mientras calefactor contracorriente espacio anular entre los dos tubos.

Espacio central rotor (palas) mantienen en agitación producto, evitandoque se produzcan depósitos.

41

6.2.3 CAMBIADORES MULTITUBULARES

DE ENVOLVENTE

Están formados por un haz de tubos paralelos dispuestos dentro deuna envolvente o calandria.

En uno o en los dos extremos de la calandria se dispone de un cabezalque se encarga de dirigir el flujo de uno de los fluidos. Se puede colocarun único cabezal cuando el haz de tubos esta en forma de “U”.

42

Page 22: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

22

6.2.3 CAMBIADORES MULTITUBULARES

DE ENVOLVENTE

En estos equipos, uno de los fluidos circulara por el interior de los tubos mientras que el otrolo hará entre los tubos y la envolvente. Para los dos fluidos se podrán establecerconfiguraciones de paso único o multipaso.

Los sistemas multipasos en tubos se consiguen adaptando la configuración de los cabezales deforma que se conecten en serie o en paralelo un determinado numero de tubos. En la figura sehan dispuesto 6 pasos para el fluido térmico que es el que circula por los tubos.

Los sistemas multipaso se consiguen disponiendo en su interior uno deflectores transversalesque obligan al fluido a atravesar un numero de veces determinado el haz de tubos.

43

Esta figura corresponde a un cambiador multitubular de envolvente.

La envolvente externa es de pequeño diámetro, menor de 50 cm, y la disposición general esmuy parecida a los cambiadores de tubos coaxiales., con la diferencia de que en el interior deltubo externo que constituye la envolvente se ha dispuesto de un numero de tubos paralelos,´por el interior de los cuales suele circular el producto.

Los cabezales típicos de los cambiadores multitubulares se han sustituido por codos que seencargan de dirigir el flujo de producto al paso siguiente. 44

6.2.3 CAMBIADORES MULTITUBULARES DE

ENVOLVENTE

Intercambiador multitubular

Page 23: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

23

6.3 CAMBIADORES DE CALOR DE

PLACAS

45

6.3 CAMBIADORES DE CALOR DE

PLACASSe desarrollaron necesidades de la industria agroalimentaria(Ind. Láctea).

Este tipo de cambiador esta compuesto por uno o variospaquetes de placas de acero inoxidable, equipadas con juntas ycolocadas una al lado de otra en un bastidor entre un cabezal fijoy otro móvil.

Entre estos dos cabezales existen unos tirantes que se encargande ejercer presión suficiente para conseguir la estanqueidadnecesaria de las juntas.

Un rail solidario al cabezal fijo permite el desplazamiento de lasplacas para las operaciones de mantenimiento (revisión, limpieza,etc.). Estos cambiadores de calor son los mas eficientes para eltrabajo con líquidos de baja viscosidad.

46

Page 24: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

24

6.3.1 TIPOS DE PLACAS

Se trata de placas acanaladas con distintos dibujos geométricos,según fabricante, existiendo más de 60 dibujos en el mercado).

Las acanaladuras tienen por objeto esencial:

Incrementar la turbulencia del flujo y de esta forma > U

Asegurar la rigidez mecánica del equipo debido al gran númerode puntos de contacto metal-metal.

Marcar el camino que deben recorrer los fluidos, utilizando todala superficie de las placas logrando homogeneidad en eltratamiento.

Aprovechamiento de la superficie de intercambio.

Se utilizan principalmente dos tipos de geometría en lasacanaladuras de las placas:

Acanaladuras rectas.

Acanaladuras en uve.47

6.3.1 TIPOS DE PLACAS

Las acanaladuras rectas son perpendiculares a la dirección principal decirculación del fluido y paralelas entre ellas. Al circular por estas placasel fluido sufre cambios de dirección.

En este caso se admiten velocidades de circulación comprendidas entre0,1 y 2 m/seg.

48

Page 25: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

25

6.3.1 TIPOS DE PLACAS

Las acanaladuras en uve presentan un ángulo de inclinación conrespecto a la dirección principal de circulación del fluido entre 30 y 60°.

La velocidad media de circulación entre dos de estas placas es delorden de 0,1 a 1 m/seg.

49

6.3.2 CIRCULACION DE LOS FLUIDOS

POR EL CAMBIADOR DE PLACAS

Cada par de placas adyacentes forma un canal y los dosfluidos (producto y fluido térmico) circulan por canalesalternativos.

Por lo tanto cada placa estará en contacto con los dosfluidos, cada uno de ellos por una de sus caras.

50

Page 26: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

26

6.3.2 CIRCULACION DE LOS FLUIDOS

POR EL CAMBIADOR DE PLACAS

Estas características permiten una cantidad casiinfinita de arreglos en la circulación de fluidos,comprendidos entre dos casos extremos.

1. Todos los canales están alimentados en paralelotanto para el producto como para el fluido térmico,por lo tanto ambos fluidos recorren únicamenteuna placa (1 paso).

51

6.3.2 CIRCULACION DE LOS FLUIDOS

POR EL CAMBIADOR DE PLACAS

En este arreglo se pueden disponer las entradas y salidas de producto y fluidotérmico en dos posiciones, que permiten configuraciones generales de la líneadistintas:

En Z, de forma que los dos fluidos entren por un cabezal y salgan por el otro.

En U, de forma que los dos fluidos entren y salgan por el mismo cabezal.

52

Page 27: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

27

6.3.2 CIRCULACION DE LOS FLUIDOS

POR EL CAMBIADOR DE PLACAS

2. Todos los canales alimentados en serie, tanto para el productocomo para el fluido térmico, por lo tanto los dos fluidosrecorren todas las placas (multiplaso: tantos pasos como placasmontadas):

53

En este caso se conseguirá una perdida de carga mínima para uncaudal importante y un intercambio reducido, ya que se disponela mínima superficie de intercambio por paso.

6.3.2 CIRCULACION DE LOS FLUIDOS

POR EL CAMBIADOR DE PLACAS

En el segundo caso se encontrará una pérdida de una carga máximapara un caudal reducido y para el máximo intercambio térmico(máxima superficie de intercambio por paso).

Entre estos dos tipos de arreglos caben todos los intermedios, yatengan o no el mismo número de pasos para el producto que para elfluido termico.

54

Page 28: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

28

6.3.3 PLACAS DE CONEXIÓN

La otra característica diferencial de los cambiadores de placas esla posibilidad de montar distintas secciones un en mismobastidor. En cada una de estas secciones se pueden realizaroperaciones distintas: calentamiento, enfriamiento, recuperaciónde calor, etc., por lo tanto permiten utilizar a la vez más de dosfluidos sin que se presenten problemas.

55

6.4 EQUIPOS COMPLETOS DE PASTEURIZACION

CONTINUA DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

Como ya habíamos dicho, un pasteurizadorcompleto consta de:

Una fase de calentamiento y mantenimiento de latemperatura, durante el tiempo necesario para queel tratamiento sea efectivo.

Otra de recuperación del calor.

Una tercera de enfriamiento hasta la temperatura deenvasado.

56

Page 29: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

29

6.4 EQUIPOS COMPLETOS DE PASTEURIZACION

CONTINUA DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

Como puede verse, la zona de calentamiento consta de un únicocambiador de calor en el que el producto se calienta contra aguacaliente. A continuación el producto se mantiene a la temperatura deproceso el tiempo necesario antes de pasar al segundo cambiadordonde se enfría contra agua a la temperatura apropiada.

Sistema energético poco eficiente ya que no hay recuperación de Q.57

6.4 EQUIPOS COMPLETOS DE PASTEURIZACION

CONTINUA DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

En este esquema las zonas de calentamiento y de enfriamiento se han separadoen dos secciones cada una de ellas, al incluirse un sistema de recuperación. Así,el producto de entrada se precalienta, antes de llegar a la sección decalentamiento, contra el mismo producto ya que ha sufrido el tratamientotérmico y que a su vez se preenfría antes de llegar a la sección de enfriamientofinal.

El producto cede una parte importante del calor que ha absorbido,consiguiéndose así un ahorro energético considerable, aunque se incremente lacomplejidad del equipo. 58

Page 30: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

30

6.4 EQUIPOS COMPLETOS DE PASTEURIZACION

CONTINUA DE LIQUIDOS SIN ENVASAR

Si se monta un equipo de estas características concualquier tipo de cambiador tubular será necesarioemplear como mínimo un cambiador para cadaoperación: recuperación, calentamiento y enfriamiento, yaque esos modelos solo pueden manejar dos fluidosdiferentes. Sin embargo, si se elige un sistema de placasse podrá montar todo el conjunto en un único bastidorgracias a las placas de conexión.

59

60

Page 31: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

31

61

62

Page 32: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

32

63

PASTEURIZADOR TETRA PAK

La nueva generación de Tetra Therm Aseptic Drink permite a los productores de bebidas

reducir el consumo de agua en más de un 80%,

la energía más del 30% y

la merma de producto también un 30%, en comparación con otras soluciones del mercado. Esto proporcionauna mayor eficiencia operativa y un menor impacto en el medio ambiente. www.tetrapak.com 64

Page 33: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

33

65

PASTEURIZADOR TETRA PAK

66

PASTEURIZADOR TETRA PAK

PASTEURIZADORTETRA THERM LACTA 10 (HTST)

Unidad para proceso y pasteurización de productos líquidos con capacidad de 20,000 lts por hora con

velocidad variable, basado en un intercambiador de placas TETRA PLEX en 7 secciones.

Incluye homogenizador no aséptico TETRA ALEX 30.

LINEA DE PROCESO UHT INDIRECTO TETRA THERM ASEPTIC FLEX 10.

Equipo para proceso de ultra pasteurización de alimentos líquidos en condiciones totalmente asépticas,

capacidad para 13,000 lts. por hora. con velocidad variable.

Incluye homogenizador TETRA ALEX 30 que puede trabajar en la etapa aséptica y también en la no

aséptica.

Incluye cámara de deodorización para eliminación total de olores no deseados.

Page 34: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

34

EQUIPO PASTEURIZADOR

Pasteurizador TECNAR

67

7. EQUIPOS EMPLEADOS EN LA

PASTEURIZACION DE PRODUCTOS ENVASADOS

Si se quiere pasteurizar productos envasados, ya seanlíquidos o sólidos, en los que la transmisión de calor nose realizara en capa fina se tendrá que optar porprocesos LTLT.

En el caso de líquidos más viscosos o sólidos (salsas enenvase de vidrio, salchichas) será necesario que lascondiciones de pasteurización se establezcan teniendoen cuenta la dificultad con la que se transportará el calorpor el interior del producto.

En estos pasteurizadores el calentamiento del productose conseguirá por

Inmersión en agua

pulverización de agua caliente.68

Page 35: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

35

7.1 PASTEURIZADORES POR

INMERSION EN BAÑO DE AGUASe utilizan principalmente para la pasteurización de productos cárnicos.

Constan de dos secciones (calentamiento y enfriamiento) formadas porunos recipientes rectangulares llenos de agua a la temperaturaadecuada, que son recorridos por unos transportadores que seencargan de desplazar a los productos por el interior del baño.

En el primero de ellos se produce el calentamiento del producto y elmantenimiento de la temperatura alcanzada durante el tiemponecesario para completar el proceso.

En el segundo se produce el enfriamiento hasta la temperaturaadecuada para que el producto pueda ser llevado a la cámara deconservación frigorífica. A la salida de este segundo baño se sueledisponer de una sección de enfriamiento por aire que a la vez seencarga del secado superficial de los paquetes.

69

7.1 PASTEURIZADORES POR

INMERSION EN BAÑO DE AGUA

Como puede verse en el esquema, la disposición de la maquina es en dos niveles,encontrándose en la superior la zona de alimentación de producto al baño caliente. Sobre estebaño se han dispuesto unas duchas desde las que se pulveriza el agua que se recircula despuésde pasar por el cambiador de calor que la lleva a la temperatura de tratamiento.

Una vez ha terminado su recorrido por el baño caliente, el producto es depositado por mediodel mismo transportador en el baño frio que ocupa el nivel inferior. Como ocurría en el bañoanterior también se produce una pulverización de agua sobre la superficie del baño, aunque eneste caso el agua pulverizada será fría.

A la salida del ultimo baño se consigue una reducción final de la temperatura gracias a laaplicación de una potente corriente de aire. 70

Page 36: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

36

7.2 PASTEURIZADORES POR

LLUVIA DE AGUACuando se deben pasteurizar productosenvasados en tarros de vidrio es mas apropiadoemplear sistemas en los que la transmisión decalor se realiza por lluvia de agua.

Estos pasteurizadores constan de un túnelcaliente, por el interior del cual se desplazaranlos envases, generalmente en posición vertical,sobre un transportador adecuado.

Consta de tres zonas: precalentamiento,calentamiento y enfriamiento.

71

7.2 PASTEURIZADORES POR

LLUVIA DE AGUA

Con un sistema de este tipo se obtiene una evolución de la temperatura en elinterior de los envases como la que se ve en la grafica.

Puede observarse que tanto el calentamiento como el enfriamiento se producesin que tengan lugar choques térmicos.

72

Page 37: 1.05 - Pasteurizacin

28/03/2011

37

8. EFECTO EN LOS ALIMENTOS

Pasteurización es un tratamiento relativamentesuave.

Los cambios características organolépticas yvalor nutritivo de los alimentos son pocoimportantes.

Alteración del color del zumo de frutas.

Mínima perdida de vitaminas.

73

9. APLICACIONES

Aparte de la leche y los zumos, otrosalimentos son pasteurizados por la industriaalimenticia; por regla general, son aquellosque poseen una estructura líquida o

semilíquida.

Bebidas en botella (Refrescos)CervezaCremasHeladosNatasOlivasVinoMieles

Lácteos (Leche, mantequillas) Ovoproductos (evita Salmonella) Pepinillos en vinagre (encurtidos) Salsas (Kétchup, Mayonesa, etc) Queso SidraAguas Zumo de frutas y verduras