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pablo-caceres-carmona
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Food Processors InstituteFood Processors Institute
Autoclaves Estacionarios-Procesamiento con
Sobrepresión
Capítulo 10
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Introducción
Sobrepresión:Sobrepresión: La presión que se le suple a el autoclave La presión que se le suple a el autoclave
en exceso de la ya ejercida por el medio en exceso de la ya ejercida por el medio de calentamiento a una temperatura dadade calentamiento a una temperatura dada
Puede tener aire o vapor adicional Puede tener aire o vapor adicional introducido durante el procesointroducido durante el proceso
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Propósito de la Sobrepresión
Mantiene la integridad del envaseMantiene la integridad del envase La presión interna en los envases es La presión interna en los envases es
mayor que la presión de vapor puro a la mayor que la presión de vapor puro a la temperatura de procesotemperatura de proceso
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Fig. 1 La sobrepresion de aire evita daños al envase y la perdida de hermeticidad del sello durante el proceso
Presión de aire
Expansión térmica
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Ejemplos de Envases Procesados con Sobrepresión
Envases plásticos semirígidosEnvases plásticos semirígidos Bolsas retortables (flexibles)Bolsas retortables (flexibles) Bandejas de metalBandejas de metal Frascos de vidrioFrascos de vidrio
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Descripción de los Autoclaves
Sobrepresión: vapor o aireSobrepresión: vapor o aire Medio de procesamiento: Medio de procesamiento:
agua - cascada o inmersión completa agua - cascada o inmersión completa un spray (rociado) de agua un spray (rociado) de agua mezcla solo de vapor/airemezcla solo de vapor/aire
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Instalación y Operación de Autoclaves
Consideraciones ComunesConsideraciones Comunes Consideraciones de instalación varían Consideraciones de instalación varían Equipados con varios controladores y Equipados con varios controladores y
alarmasalarmas
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Instrumentación
Cada autoclave Cada autoclave tendrá que tendrá que tener:tener: Por lo menos un dispositivo indicador de Por lo menos un dispositivo indicador de
temperaturatemperatura Un aparato registrador de temperaturaUn aparato registrador de temperatura La ubicación depende del medio de La ubicación depende del medio de
procesamiento utilizadoprocesamiento utilizado
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Regulador de Vapor
Cada autoclave Cada autoclave tiene que tiene que tener un tener un regulador de vapor automático regulador de vapor automático
Puede ser un instrumento controlador de Puede ser un instrumento controlador de registro registro
Tiene que Tiene que responder sólo a la temperaturaresponder sólo a la temperatura
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Control de Presión
Sobrepresión con aire o vaporSobrepresión con aire o vapor Cada autoclave Cada autoclave tiene que tiene que estar equipado estar equipado
con un aparato controlador de presión con un aparato controlador de presión automático automático
Cada autoclave debe tener un manómetro Cada autoclave debe tener un manómetro de presión de presión
USDA USDA requiererequiere - autoclaves con - autoclaves con dispositivo de registro de presióndispositivo de registro de presión
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Circulación del Medio de Procesamiento
Tiene que Tiene que proporcionarse un método de proporcionarse un método de circulación que asegure distribución circulación que asegure distribución uniforme de caloruniforme de calor
La distribución adecuada La distribución adecuada tiene quetiene que estar estar documentada por la autoridad de procesodocumentada por la autoridad de proceso
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Construcción de Canastillos, Placas Divisorias y Estantes
Tienen que Tienen que permitir una circulación permitir una circulación uniforme del medio de calentamientouniforme del medio de calentamiento
Controlar que los envases no se desplacen Controlar que los envases no se desplacen de sus sitios ni se apilen o aniden sobre de sus sitios ni se apilen o aniden sobre otros envases durante el procesamientootros envases durante el procesamiento
Cuidado para prevenir rupturas o abrasionesCuidado para prevenir rupturas o abrasiones
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Válvulas de Drenaje
Los autoclaves Los autoclaves tienen que tienen que estar equipados estar equipados con válvulas de drenaje herméticas, a con válvulas de drenaje herméticas, a prueba de obstrucción para mantener un prueba de obstrucción para mantener un nivel de agua mínimonivel de agua mínimo
USDAUSDA requiere requiere - poner cedazos en las - poner cedazos en las aberturas del drenajeaberturas del drenaje
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Suministro de Agua de Enfriamiento
No debe chocar directamente con los No debe chocar directamente con los envases de vidrioenvases de vidrio
Agregarse directamente en el autoclave o Agregarse directamente en el autoclave o puede ser introducida en el sistema de puede ser introducida en el sistema de circulacióncirculación
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Autoclaves de Inmersión Total en Agua con Aire en Sobrepresión
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InstrumentaciónIndicador de Temperatura Indicador de Temperatura
Tendrá queTendrá que estar localizado por debajo de la estar localizado por debajo de la superficie del aguasuperficie del agua
Bulbo o sensor Bulbo o sensor tendrá quetendrá que estar insertado al estar insertado al menos 2” dentro del agua de procesomenos 2” dentro del agua de proceso
Autoclaves verticalesAutoclaves verticales - puede ser instalado en - puede ser instalado en un receptáculo para termómetroun receptáculo para termómetro
Autoclaves horizontalesAutoclaves horizontales - - tiene que tiene que estar estar directamente en el armazón del autoclavedirectamente en el armazón del autoclave
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Registrador de Tiempo/Temperatura
El bulbo generalmente está junto al El bulbo generalmente está junto al indicador de temperatura indicador de temperatura
Puede combinarse con un controlador - Puede combinarse con un controlador - registradorregistrador
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Ubicación del Bulbo Controlador-Registrador
Autoclaves verticalesAutoclaves verticales - - tiene que tiene que estar por estar por debajo del soporte del canasto mas bajodebajo del soporte del canasto mas bajo
Autoclaves horizontalesAutoclaves horizontales - - tiene que tiene que estar estar colocado entre la superficie del agua y el colocado entre la superficie del agua y el plano horizontal que pasa a través del centro plano horizontal que pasa a través del centro del autoclavedel autoclave
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Control de la Presión
Cada autoclave Cada autoclave tiene quetiene que tener un control tener un control de presión automáticode presión automático
Necesario para introducir el medio de Necesario para introducir el medio de sobrepresión y para disipar el exceso de sobrepresión y para disipar el exceso de presiónpresión
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Circulación del Medio de Procesamiento
Aire comprimido - autoclaves verticalesAire comprimido - autoclaves verticales
Mecánico - autoclaves verticales u Mecánico - autoclaves verticales u horizontaleshorizontales
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Fig. 2 Requisitos básicos de tubería e instrumentos para los autoclaves estacionarios usados para el procesamiento en agua a presión
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Circulación con Aire Comprimido
El aire se aplica con vapor a través de un El aire se aplica con vapor a través de un distribuidor en el fondodistribuidor en el fondo
Agita el agua al ir subiendoAgita el agua al ir subiendo Diseño del distribuidorDiseño del distribuidor Se recomiendan guías para centrar los Se recomiendan guías para centrar los
canastilloscanastillos
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Fig. 3 2 Tipos de Distribuidores
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Circulación con Aire Comprimido (continuación)
Se requiereSe requiere el uso de soportes de fondo para el uso de soportes de fondo para canastillos en autoclaves verticalescanastillos en autoclaves verticales
No se permiten placas deflectoras en fondo No se permiten placas deflectoras en fondo del autoclave del autoclave
Durante el periodo de calentamiento inicial se Durante el periodo de calentamiento inicial se necesitan grandes volúmenes de aire para necesitan grandes volúmenes de aire para reducir la vibraciónreducir la vibración
Durante el proceso el volumen se reduce Durante el proceso el volumen se reduce hasta el nivel recomendadohasta el nivel recomendado
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Circulación Mecánica
Autoclaves horizontales - bomba de Autoclaves horizontales - bomba de recirculación de agua recirculación de agua
Cabezal de succión en el fondo Cabezal de succión en el fondo Sistema de distribución en la parte superiorSistema de distribución en la parte superior Salidas de succión Salidas de succión tienen quetienen que protegerse protegerse Bombas Bombas tienen quetienen que estar equipadas con un estar equipadas con un
dispositivo indicador que sirva para dispositivo indicador que sirva para advertirle al operador cuando la bomba no advertirle al operador cuando la bomba no esta trabajandoesta trabajando
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Indicador del Nivel Agua
Tendrá que Tendrá que proveerse una forma de proveerse una forma de determinar el nivel del aguadeterminar el nivel del agua
Mirilla de vidrio o alarma de nivel bajo del Mirilla de vidrio o alarma de nivel bajo del aguaagua
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Fig. 4 Mirilla de vidrio para comprobación visual del nivel adecuado de agua
Aire
6 Pulgadas Mirilla de vidrio
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Suministro de Agua de Enfriamiento
Autoclave verticalAutoclave vertical - dentro del agua de - dentro del agua de proceso, ~ 4” por encima de la parte proceso, ~ 4” por encima de la parte superior de los envasessuperior de los envases
Autoclave horizontalAutoclave horizontal - introducido en la - introducido en la parte de succión de la bombaparte de succión de la bomba
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Autoclaves de Inmersión Total en Agua
con Vapor en Sobrepresión
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Medio de Calentamiento
Recirculado con bomba Recirculado con bomba Usualmente se calienta con vapor en un Usualmente se calienta con vapor en un
intercambiador de calor externointercambiador de calor externo
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Vapor a Sobrepresión
Se introduce por la parte superior del Se introduce por la parte superior del autoclaveautoclave
La fuente se controla independiente del La fuente se controla independiente del control de temperatura, o sea, se requieren control de temperatura, o sea, se requieren dos controladores de vapor separados e dos controladores de vapor separados e independientesindependientes
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Instrumentación
Los sensores o bulbos se ubicarán igual Los sensores o bulbos se ubicarán igual que en autoclaves horizontales con que en autoclaves horizontales con inmersión total en aguainmersión total en agua
Algunos sistemas se regularán por FDA Algunos sistemas se regularán por FDA como “Otros Sistemas”como “Otros Sistemas”
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Autoclaves de Vapor /Aire
Aire - medio de sobrepresiónAire - medio de sobrepresión Ventilador -mantiene circulación uniformeVentilador -mantiene circulación uniforme Regulado por FDA como “Otros Sistemas”Regulado por FDA como “Otros Sistemas” USDA USDA requiererequiere notificación previa a su notificación previa a su
usouso
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Instrumentación
USDA USDA exigeexige que el bulbo del indicador de que el bulbo del indicador de temperatura y el sensor del registro/ temperatura y el sensor del registro/ controlador de temperatura sean instalados controlador de temperatura sean instalados directamente en el armazón del autoclavedirectamente en el armazón del autoclave
Puede variar su ubicaciónPuede variar su ubicación
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Control de Presión
USDA USDA exigeexige que cada autoclave cuente con que cada autoclave cuente con un registro/controlador de presiónun registro/controlador de presión
Presión y temperatura aseguran proporción Presión y temperatura aseguran proporción de aire/vapor cumpla con el proceso de aire/vapor cumpla con el proceso establecidoestablecido
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Circulación del Medio de Procesamiento
Ventilador Ventilador tiene que tiene que estar equipado con estar equipado con un dispositivo de señal que advierta al un dispositivo de señal que advierta al operador cuando este no este operador cuando este no este funcionandofuncionando
Mantener registro de los datos de Mantener registro de los datos de distribución de temperaturadistribución de temperatura
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Autoclaves con Cascada de Agua o de Tipo Spray
Medio de calentamiento - cascada de agua Medio de calentamiento - cascada de agua o spray (rocío) con agua o spray (rocío) con agua
Fuente de sobrepresión - aire o mezcla Fuente de sobrepresión - aire o mezcla aire/vaporaire/vapor
Varios sistemasVarios sistemas
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Instrumentación
Varía ubicación del indicador de temperatura Varía ubicación del indicador de temperatura y controlador-registrador y controlador-registrador
El nivel de agua se mantiene dentro del El nivel de agua se mantiene dentro del intervalo especificado por el fabricante del intervalo especificado por el fabricante del autoclave o de la autoridad de procesoautoclave o de la autoridad de proceso
USDA solicita notificación previa a su usoUSDA solicita notificación previa a su uso
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Consideraciones del Procesamiento
SobrepresiónSobrepresión Mantiene la integridad del envase Mantiene la integridad del envase Permite un procesamiento adecuadoPermite un procesamiento adecuado Los requisitos de sobrepresión varíanLos requisitos de sobrepresión varían
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Requisitos de Sobrepresión
Si al inicio hay:Si al inicio hay: Mucha sobrepresión - deformación del envaseMucha sobrepresión - deformación del envase Poca sobrepresión - daños y poca penetración Poca sobrepresión - daños y poca penetración
de calorde calor
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Factores que Afectan los Requisitos de Sobrepresión
1. Temperatura de llenado del producto1. Temperatura de llenado del producto
2. Espacio libre del envase2. Espacio libre del envase
3. Vacío en el envase 3. Vacío en el envase
4. Aire atrapado en el producto4. Aire atrapado en el producto
5. Temperatura de proceso5. Temperatura de proceso
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Nivel del Agua
Si es necesario se Si es necesario se tiene quetiene que monitorear y monitorear y registrar periódicamenteregistrar periódicamente
Separar envases sujetos a desviación por Separar envases sujetos a desviación por bajo nivel de aguabajo nivel de agua
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Temperatura Inicial
Tiene que Tiene que determinarse la temperatura determinarse la temperatura inicial del envase más frío inicial del envase más frío
Temperatura inicial que se usa para la Temperatura inicial que se usa para la selección del proceso es la temperatura selección del proceso es la temperatura inicial del producto o la temperatura del inicial del producto o la temperatura del agua al comienzo del procesoagua al comienzo del proceso
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Medición del Tiempo de Proceso
NoNo empezara empezara hasta que la temperatura hasta que la temperatura de proceso programada se alcance y de proceso programada se alcance y que se completen los requisitos de que se completen los requisitos de
operación del autoclaveoperación del autoclave
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Requerimientos de Registro
Los factores críticos Los factores críticos tienen quetienen que medirse y medirse y registrarse con suficiente frecuenciaregistrarse con suficiente frecuencia
Se sugiere que estos intervalos no deben Se sugiere que estos intervalos no deben exceder los 15 minutosexceder los 15 minutos