OPERACIONES UNITARIAS EN

LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS

(Introduccin)

CONSERVACION DE ALIMENTOS QI 485

Algunas Definiciones:

Ciencia de los Alimentos:

la disciplina que estudia lanaturaleza de los alimentos, las causas

de su deterioro y los principios

subyacentes a su procesado,

empleando para ello, tanto las

Ciencias Biolgicas y Fsicas como la

Ingeniera

Tecnologa de los Alimentos:

la aplicacin de la Ciencia de losAlimentos a la seleccin, conservacin,

procesado, envasado, distribucin y

empleo de alimentos seguros, nutritivos

y saludables

Carcter multidisciplinar

Qu le compete al Tecnlogo de los

Alimentos?

La obtencin, transformacin, conservacin,

almacenamiento y distribucin de los

alimentos, as como el perfeccionamiento

de tcnicas, operaciones y procesos, el

control de calidad y la mejora y creacin

de productos alimenticios y fuentes de

alimentacin.

Para el Tecnlogo de los

Alimentos, la ingeniera es:

El estudio de los procesos que transforman sus

materias primas en productos acabados, o

que conservan los alimentos.

Proceso: cualquier serie o conjunto depasos, que incluyan cambios en la

composicin qumica o bien, cambios fsicos

en el material que se prepara, se procesa, se

separa o se purifica (Foust, 1961)

Clasificacin de las

operaciones unitarias

Clasificacin de las Operaciones segn la propiedad que se transfiere

Cantidad de

MovimientoCalor Materia

Fluidizacin Sedimentacin Filtracin Micro filtracin Ultrafiltracin Osmosis Inversa Mezcla Emulsificacion Centrifugacin Flotacin

Refrigeracin Congelacin Evaporacin Pasteurizacin Esterilizacin Escaldado Secado Cristalizacin Liofilizacin

Destilacin Extraccin Lixiviacin Adsorcin Intercambio Inico Absorcin Secado Cristalizacin Liofilizacin Osmosis Inversa

Clasificacin de las Operaciones segn las fases implicadas

Gas-Lquido Gas-Slido Lquido- Lquido Lquido-Slido

Destilacin

Absorcin

Humidificacin

Evaporacin

Congelacin (o

G-S o L-S)

Pasteurizacin

Esterilizacin ( o

G-S)

Adsorcin

Desorcin

Sublimacin

Secado (G-S-L)

Liofilizacin

Refrigeracin

(o G-L)

Fluidizacin

Extraccin

Mezcla

Emulsificacin

Adsorcin

Intercambio

inico

Lixiviacin

Cristalizacin

smosis Inversa

Sedimentacin

Centrifugacin

Filtracin

Micro filtracin

Ultrafiltracin

Clasificacin

de las

Operaciones

segn su aplicacin

Separacin Conservacin

Destilacin

Absorcin

Extraccin

Lixiviacin

Filtracin

Ultrafiltracin

Micro filtracin

smosis Inversa

Adsorcin

Intercambio Inico

Evaporacin

Cristalizacin

Sedimentacin

Centrifugacin

Congelacin

Refrigeracin

Liofilizacin

Secado

Pasteurizacin

Escaldado

Esterilizacin

Principios en los que se fundamentan las

Operaciones Unitarias

Breve Descripcin de las Principales Operaciones

Unitarias de la Industria Alimentaria

Basadas en la Transferencia de cantidad de movimiento

Sedimentacin: Separacin de un slido deuna suspensin por diferencia de densidades

entre el slido y el lquido (separacin de la

pulpa en zumos)

Centrifugacin: Separacin de un slido de

una suspensin o de dos lquidos de

densidades diferentes por accin de una

fuerza centrfuga (desnatado de la leche)

Mezcla: Consisten en alcanzar una distribucinuniforme de dos componentes. Si son lquidos

esta operacin se realiza por agitacin. Si son

slidos se realiza por volteo, agitacin,

fluidizacin.(Mezclado de ingredientes).

Emulsificacin: Mezcla de dos lquidos

inmiscibles, dispersndose uno de ellos (fase

discontinua, dispersa o interna) en forma de

pequeas gotas o glbulos en el otro (fase

continua, dispersante o externa (elaboracin

de mayonesa).

Basadas en la Transferencia de Materia

Destilacin: Separacin de los componentesde una mezcla lquida o gaseosa mediante

un vapor o lquido, respectivamente,

generados por calefaccin o enfriamiento

de la mezcla original (elaboracin de licores)

Lixiviacin: Separacin de los componentes

de una mezcla slida por contacto con un

disolvente ajeno a la misma (obtencin de

aceite a partir de semillas vegetales

mediante disolventes)

Adsorcin: Separacin de loscomponentes de una mezcla fluida

mediante un slido adsorbente ajeno a

la misma. Fenmeno de superficies

(eliminacin de clorofilas del aceite

mediante tierras de diatomeas).

Intercambio Inico: Separacin de

algunos de los iones de una disolucin

lquida mediante un slido inico que

intercambia ciertos iones del mismo signo

con aqullos (desmineralizacin de

aguas).

Basadas en la Transferencia de Calor

Evaporacin: Separacin de una mezcla lquidamediante un vapor generado a partir de la

misma por ebullicin, que contiene los

componentes ms voltiles de aqulla

(concentracin de jarabes).

Refrigeracin: Enfriamiento de un slido o lquido

gracias al calor quitado por un fluido que

cambia de fase lquida a gas. Este gas es

comprimido, enfriado y expandido para que

vuelva de nuevo a quitar calor al sistema.

Refrigeracin por compresin (Conservacin en

fro de vegetales)

Congelacin: Reduccin de la temperaturade un slido o lquido por debajo del punto

de congelacin, con lo que una proporcin

elevada del agua que contiene cambia de

fase formando cristales de hielo

(Conservacin en fro de carnes,

pescados).

Escaldado: Tratamiento trmico de cortaduracin y a temperatura moderada (algunosminutos a 95-100 C). Objetivo: aumentar ladensidad del producto, reducir laconcentracin de oxgeno en el interior delenvase, eliminacin de gases ocluidos en lostejidos, inactivacin enzimtica (Tratamientoprevio a la esterilizacin, la congelacin y ladeshidratacin)

Pasteurizacin: Tratamiento trmico de bajaintensidad cuyo objetivo es la destruccin de laflora patgena y la reduccin de la flora banalen los alimentos poco cidos (leche) oconseguir una estabilizacin del producto enalimentos cidos (zumos de frutas)

Esterilizacin: Tratamiento trmico de altaintensidad que consigue una suficiente

destruccin de las floras patgena y banal,

incluyendo las formas esporuladas, para que

queden garantizadas la salud pblica (12

reducciones decimales de Clostridium

botulinum) y que el producto sea

suficientemente estable para permitir un

almacenamiento de larga duracin a

temperatura ambiente (conservas).

Basadas en la Transferencia de Materia y Calor

Secado: Separacin de un lquido queimpregna un slido, mediante un gas,

normalmente aire, ajeno al mismo

(eliminacin de agua de cualquier alimento

slido)

Cristalizacin: Separacin de un componente

de una disolucin lquida mediante contacto

con una fase slida generada a partir de

aqulla. Se basa en la diferencia de

solubilidades (separacin de cristales de

sacarosa).

Liofilizacin: Separacin del lquido queimpregna un slido mediante su

congelacin y ulterior sublimacin a vaco

(deshidratacin de setas).

Modos de Contacto:

1.-No Estacionario o Discontinuo

Por lotes:ambas fases sonestacionarias

Por

semilotes:una fase se alimentade forma continua yla otra permaneceestacionaria.

2.-Estacionario o Continuo

Contacto por Etapas: El equipo

consta de etapas fsicas

distinguibles o platos y las fasesse separan despus de cada

etapa o contacto.

Contacto Continuo Diferencial: no hay

etapas fsicamente distinguibles. Elcontacto entre las dos fases es continuo y

la separacin se produce en los extremos

del equipo.

Modos de Contacto:

Modos de Contacto:

Simple y Mltiple

Paralelo o Contracorriente

EJEMPLO: EXTRACCIN L-L

CONTACTO SIMPLE

CONTACTO MULTIPLE CORRIENTES PARALELAS

Modos de Contacto:

Simple y Mltiple

Paralelo o Contracorriente

EJEMPLO: EXTRACCIN L-L

CONTACTO MULTIPLE CONTRACORRIENTE

CONTACTO MULTIPLE CORRIENTES CRUZADAS (O CORRIENTE DIRECTA)

GRACIAS POR SU ATENCION