TRABAJO COLABORATIVO EVALUACION FINAL

PRESENTADO POR:LIUMAN HAISUAN PORRAS GARCIACOD: 1105782917

PRESENTADO A:DIEGO ALEJANDRO MARINTUTOR

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIACEAD DE IBAGUEDISEO EXPERIMENTALAO 2015

INTRODUCCIN

En Colombia, las industrias conserveras suelen disear y ejecutar cada uno de sus procesos trmicos con base en referencias bibliogrficas o en re aplicaciones de otras industrias, desconociendo la importancia de obtener, bajo mtodos cientficos, las variables de procesamiento especficas para cada una de ellas, ya que esto va sujeto a las condiciones propias de cada planta, as como a diversos factores, como ubicacin geogrfica, equipos e instalaciones, productos elaborados y variables crticas, entre otros, incluyendo, como se mencion anteriormente, el mtodo cientfico aplicado.

A partir de junio de 2011, entr en vigencia la resolucin 2195 de 2010 del Ministerio de Proteccin Social de Colombia. Dicha resolucin establece el reglamento tcnico sobre los requisitos que se deben cumplir durante el proceso trmico de alimentos envasados hermticamente de baja acidez y acidificados que se fabriquen, transporten, expendan, distribuyan, importen, exporten y comercialicen para el consumo humano (Invima, 2010).

Las industrias conserveras deben garantizar el diseo de los procesos trmicos en la elaboracin de sus productos, bajo la utilizacin de metodologas cientficas que garanticen un alimento seguro y confiable, logrado bajo los esquemas microbiolgicos particulares para cada uno de ellos.

1. Primera Parte: Presentacin de Artculos Cientficos a Trabajar.Cada integrante presentar al grupo al menos 2 artculos cientficos originales (de acuerdo al programa de formacin que este cursando), donde se presenten datos de resultados de experimentos. Como recomendacin se le pide hacer la bsqueda de los artculos en bases de datos para tal fin, como en Google Acadmico (scholar.google.com) y el buscador de artculos de la Biblioteca Virtual de la UNAD.Como se describi atrs, en aras del tiempo, el estudiante que ingrese en primer lugar a participar en el foro, asumir el rol de lder, as que invitar a sus compaeros al debate y s transcurridos 2 das no se han pronunciado al respecto, tendr la potestad para trabajar de manera individual.Lneas de Investigacin ECBTI: http://estudios.unad.edu.co/ecbti/investigacion

2. Segunda Parte: Definicin del Artculo a Trabajar.

Los artculos seleccionados (al menos 2) sern presentados al grupo para que se debata cul presenta los mejores datos para hacer un anlisis del experimento y de los mismos datos. Los artculos sern presentados con la siguiente informacin:

1. Nombre Autores: Bibiana Yaneth Gaviria Lpez, Paola Andrea Mazuera Garca2. Ao de Publicacin: 04 de agosto de 20103. Nombre Artculo: Evaluacin Del Tratamiento Trmico De Las Arvejas Enlatadas (Pisum Sativum) En Salmuera4. Nombre Revista: revista Publicaciones e investigaciones ISNN: 1900-66085. Volumen Revista: volumen 046. Pginas que contienen el artculo: el artculo contiene 15 pginas.Luego de un debate entre los integrantes del grupo colaborativo definirn de los artculos presentados, cual cumple mejor con los condiciones (presentar datos experimentales, preferiblemente en tablas). En el debate se definir cual artculo cumple las mejores condiciones para cada estudiante o integrante.

3. Tercera Parte: Recopilacin de Informacin y Anlisis de los Datos.Aplicacin del proceso trmico a las arvejas en lata

Antes de detallar las pruebas realizadas en el producto, se describir el proceso de elaboracin de las arvejas en lata:

Proceso de elaboracin de la arveja enlatada

Recepcin de materiales: la materia prima utilizada para este proceso es arveja verde deshidratada, la cual se inspecciona al momento de la recepcin, para verificar el cumplimiento de las especificaciones establecidas por la empresa.

Limpieza e hidratacin de granos: los granos de arveja utilizados en el proceso pasan por un equipo limpiador que retira las impurezas como piedras, palos, entre otros. Luego son sometidos a un proceso de hidratacin en tanques con agua, durante un tiempo determinado.

Seleccin: la arveja hidratada es seleccionada sobre bandas transportadoras donde se retira material extrao, suciedades y granos defectuosos.

Escaldado: en esta etapa el material se sumerge en agua a temperatura de ebullicin con el fin de inactivar las enzimas presentes, disminuir la carga microbiana y fijar los colores del grano.

Elaboracin lquido de gobierno: utilizando una marmita abierta con agitador, se prepara el lquido de cobertura o salmuera.Llenado y sellado: la arveja se introduce en los envases y son cubiertas con el lquido caliente o salmuera. Estos pasan a travs de una selladora donde son cerrados hermticamente. En este punto se garantiza el correcto doble cierre y la generacin de un espacio de cabeza o espacio libre donde el aire es retirado.

Esterilizacin y enfriamiento: los envases son sometidos a un proceso trmico a altas temperaturas y presin donde se lograr un producto comercialmente estril. En esta etapa se logra la destruccin de los microorganismos patgenos.

Etiquetado y empaque: finalmente, las latas son etiquetadas y embaladas en cajas corrugadas para ser distribuidas.Pruebas Experimentales para Arveja en Lata

En la fase experimental se procedi a realizar las pruebas de penetracin de calor donde se analizaron los factores crticos asociados al proceso y al producto y se realizaron las mediciones bajo las siguientes especificaciones:

Nombre del producto y referencia de envase: Arvejas en Salmuera. Envase de hojalata tres cuerpos referencia 307 x 409.Autoclave: vertical de vapor saturado. Envases ordenados (verticales) con uso de separadores.

Equipo: los monitoreos de temperatura se llevaron a cabo con un equipo de adquisicin de datos CALPlex (TechniCAL) en conjunto con el programa CALSoft 32, el cual es utilizado para la captura de datos, anlisis de estos y clculo del proceso trmico.

Protocolo de trabajo: se efectuaron dos pruebas de penetracin de calor en el producto envasado. Las muestras elaboradas fueron procesadas en vapor saturado.

Variables del producto: previo a la preparacin de las muestras, las arvejas fueron sometidas a un proceso de hidratacin durante 12 horas. El grano se lava y selecciona para eliminar impurezas y luego se escalda durante 3 minutos a temperatura de ebullicin (90C a 92C). Aparte, se prepara el lquido de cobertura (agua, azcar y sal) y posteriormente los envases se llenan con la arveja y la salmuera de 70C a 80C. Las termocuplas se ubicaron en diferentes alturas del envase (al 50%, 33% y 22%) en las cuales se insertaron unidades de arveja.

Factores crticos: para efectos de las pruebas de penetracin de calor se utiliz un peso de llenado de 308g de arveja (aproximadamente un 10% superior al mximo utilizado por la empresa) y un peso neto de 600g.

El calibre de las arvejas fue de 9mm de dimetro, que es el que se utiliza normalmente en este producto. Una vez llenos los envases, se hicieron pasar por un tnel de vapor, se sellaron y ubicaron ordenadamente dentro de las canastas de la autoclave.

Variables de proceso: el proceso de esterilizacin se aplic siguiendo los procedimientos definidos en los estudios de distribucin de temperatura realizados previamente por la empresa. Las condiciones de operacin fueron las siguientes:

Venteo mnimo: 6 minutos y hasta, al menos, 108 C. El drenaje fue cerrado en 95 C. Operacin de venteo con vlvula neumtica (automtica) y uso de vlvula bypass de vapor.

Condiciones de esterilizacin: subida de temperatura lo ms rpido posible hasta alcanzar la requerida en el proceso. Tiempo mnimo de elevacin de nueve minutos, obteniendo un CUT total de 15 minutos, el cual hace referencia al tiempo inicial desde la entrada de vapor hasta alcanzar la temperatura de sostenimiento. La temperatura de proceso fue de 122,5 C; este valor corresponde a los resultados obtenidos en las pruebas de distribucin, donde se encontr que la diferencia entre el punto ms fro y caliente del autoclave es de 1,5C, lo que garantiza que todos los puntos del equipo estn mnimo a 121C.

Variables de las pruebas: los envases con producto se ubicaron en forma ordenada (vertical) en la fila superior de la tercera canasta del autoclave (punto fro). Posteriormente, la canasta con las muestras se complet con envases de hojalata llenos con agua usando separadores entre cada fila de envases. En la autoclave se ubicaron un total de cuatro canastas con envases de hojalata llenos con agua. Durante la ejecucin de las pruebas, la planta oper en condiciones de produccin normal.

Se efectuaron dos pruebas de penetracin de calor. La primera, correspondi a la determinacin de la zona fra al interior del envase. Para sta, se ubicaron cuatro termocuplas en el centro geomtrico: cuatro al 33% y cuatro al 22% de la altura total de envase. La zona fra se identific en dos puntos: al 22% y al 33%, por lo que en la segunda prueba se colocaron seis termocuplas en cada una de estas posiciones para un total de 12 termocuplas.

Un total de 24 termocuplas vlidas se utilizaron en dos ensayos de penetracin de calor. En forma previa a las pruebas, el sistema de adquisicin de datos se calibr a la temperatura del proceso. Los factores de correccin para cada termocupla (canal) se incorporaron al programa.

Los datos calculados en esta prueba se utilizan para la referencia en estudio (tamao del envase, peso de llenado y formulacin especfica). Si se desea cambiar la dimensin de la lata, peso neto del producto o tipo de alimento por esterilizar, se debe validar el proceso para cada condicin.

Resumen de Pruebas

Tabla 1. Resumen de pruebas de evaluacin del proceso trmico en arveja enlatada

Fuente: los autores.RESULTADOS

Los datos Tiempo vs. Temperatura obtenidos en cada monitoreo se graficaron y analizaron utilizando el software CALSoft 32. La evaluacin se efectu empleando el mtodo de la frmula de Ball y utilizando un valor de letalidad -Fo (121/10), objetivo de 6.0 minutos. El logro de la esterilidad comercial del producto depende del cumplimiento de los factores crticos definidos en esta prueba.

La siguiente tabla muestra el cuadro completo de procesos alternativos:Tabla 2. Cuadro completo de procesos alternativos arrojado por software CALSoft 32Fuente: los autores.

ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos muestran para cada temperatura inicial del producto (I.T) y la temperatura del proceso de esterilizacin (R.T) los tiempos calculados y sugeridos para el producto evaluado.

Para el caso especfico de la arveja enlatada por 580g en las condiciones normales del proceso de produccin, la temperatura inicial del producto es de 40 C mnimo y la temperatura de proceso es de 121 C; por lo tanto, el tiempo sugerido por el software para estas dos condiciones es de 17 minutos; cumpliendo con estos parmetros y los factores crticos de la prueba se logra la esterilidad comercial del producto.

Los datos adicionales que se encuentran en la tabla 2 pueden ser utilizados en caso de presentarse alguna desviacin en una de las condiciones normales de operacin durante el proceso.

A continuacin se muestran tres casos:

Si la temperatura inicial se baja de 40C a 30C manteniendo la misma temperatura de esterilizacin de 121C, el tiempo de proceso cambiar de 17 minutos a 18 minutos.

Para el tamao de envase del producto evaluado: si se incrementa la temperatura inicial del producto 10 C ms; es decir, a 50 C, con las mismas condiciones de la autoclave, los tiempos de proceso quedaran en 16 minutos.

Si la temperatura inicial del producto permanece a condiciones normales (40C) y la temperatura de operacin del autoclave se disminuye en 3 C, es decir, a 118 C, los tiempos de esterilizacin del proceso se incrementan a 25 minutos; 8 minutos ms que el proceso normal. Por lo tanto, sta es una de las variables ms crticas que debe controlarse durante el proceso trmico.

CONCLUSIONES

Las empresas, en cada etapa del proceso de elaboracin de un enlatado, deben tener controles para evitar contaminaciones; ya que, mientras ms reducida sea la carga microbiana inicial de un producto, se requerir un menor tiempo de calentamiento para alcanzar la destruccin microbiana requerida. Por lo tanto, un tratamiento trmico adecuado para los enlatados puede ser escaso si la carga microbiana inicial en el producto es muy alta.

En la prueba de penetracin de calor efectuada en las arvejas enlatadas, el anlisis de letalidad, empleando el mtodo de Ball, arroj una combinacin de tiempo y temperatura de 17 minutos a 121C, con lo cual se asegura la esterilidad comercial del producto y la vida til declarada.

El uso del software CALSoft 32 facilit la solucin numrica de las ecuaciones asociadas al proceso trmico ofreciendo un proceso seguro. De igual forma, muestra alternativas que pueden usarse para corregir desviaciones durante la esterilizacin.

Durante las pruebas se logr identificar que la variable ms crtica por controlar durante el proceso trmico es la temperatura de esterilizacin (T.R), ya que, una desviacin en este parmetro afecta significativamente los tiempos. De no ser corregida oportunamente esta desviacin, el producto no cumplira con la esterilidad comercial, ocasionando prdidas econmicas para la empresa y dejando en riesgo la salud de los consumidores.

En este punto del trabajo, una vez definido el artculo que trabajar, cada estudiante, tomar de ste los resultados de algn experimento (el ms completo o el que presente los mejores datos para trabajarlos).Asumirn que han ejecutado el diseo experimental utilizado en el artculo y a partir de los datos extrados, identificarn el diseo experimental utilizando en el artculo y realizarn el anlisis de los mismos a travs de un software o paquete estadstico, segn el diseo experimental que consideraron fue empleado para llevar cabo el experimento (es importante que argumente por qu supone que se utiliz dicho diseo experimental?, es decir, basado en qu identific el diseo experimental). Para el anlisis, deber presentar la tabla del anlisis estadstico (e. g., la tabla ANOVA si es el caso). Tambin debe realizar al menos una grfica que represente los resultados del experimento (segn los datos que tom).Finalizado el anlisis de los datos, procedern a la elaboracin de las conclusiones que consideren (tenga en cuenta la hiptesis de trabajo que considera se plante para realizar el experimento)140