CALENTAMIENTO OHMICO EN LA CONSERVACION DE ALIMENTOS
MARTIN EMILIO MENDIVIL Docente De Curso Procesos De Conservación
YURLEIDIS ALTAMAR ALTAMAR OLINDA DIAZ MARQUES Estudiantes ing. Alimentos ix sem
UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS CARTAGENA DE INDIAS D. T Y C. 2014
INTRODUCCION La conservación de alimentos corresponde a un conjunto de técnicas encargadas
de
aumentar la vida y la disponibilidad de los alimentos para el consumo. Los procesos, técnicas y métodos de conservación de alimentos son muy variados, sistemas bacteriostáticos
de
conservación
de
alimentos
como
ebullición,
esterilización,
pasteurización, enlatado, sistemas de irradiación como refrigeración, congelación, deshidratación, adición de sustancias químicas y procesos emergentes como son la irradiación, pulsos eléctricos, pulsos luminosos, campos magnéticos, ultra sonido y calentamiento óhmico entre otros.
Las nuevas tecnologías en la industria alimentaria permiten una total revolución, mejorando la calidad de los alimentos tratados. El calentamiento óhmico es un nuevo tratamiento empleado en la conservación de alimentos el cual consiste en el paso de una corriente eléctrica a través de un alimento, provocando la elevación de la temperatura en su interior como resultado de la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica. Con este método se evitan los sobrecalentamientos y se consigue un menor deterioro de los alimentos. Este calentamiento es mucho más efectivo, rápido y con mayor capacidad de penetración en el alimento a diferencia de las posibilidades de las microondas. En esta técnica el 95% de la energía empleada se transforma en calor, mientras que en un calentamiento con microondas no supera el 70%. Son muchas las ventajas que nos presenta este nuevo sistema para calentar de los alimentos, se puede pasterizar, esterilizar, evaporar, descongelar, fermentar, deshidratación y extracción entre otras. Entre las distintas plantas que aplican este tratamiento, son especialmente destacables las que han sido desarrolladas para la esterilización en flujo continuo de frutas, zumos de frutas, sopas, salsas o huevo líquido.
OBJETIVOS
Conocer una de las nuevas técnicas emergentes que se están utilización en la industria de alimentos para la conservación de los productos alimenticios.
Establecer las ventajas y desventajas de la utilización del calentamiento óhmico en la conservación de alimentos.
Distinguir los equipos que se utilizan en la técnica de calentamiento óhmico de alimentos.
Reconocer las diferentes aplicaciones en alimentos de la técnica de calentamiento óhmico.
CALENTAMIENTO ÓHMICO
La Real sociedad académica de Londres entrego un galardón en 1993 a los creadores del tratamiento óhmico para alimentos. Se llama también Calentamiento de Joule o calentamiento eléctrico Se aplican a los alimentos un voltaje de 3.500 V y una intensidad de 10-12 amperios. Así se alcanzan en 90 segundos los 140º. Consiste en utilizar el efecto Joule para calentar alimentos.
Capacidad calorífica:
En su forma elemental consiste en una cuba donde se coloca el alimento colocado entre dos electrodos conectados a la salida de una fuente El calentamiento óhmico genera calor al pasar una corriente eléctrica alterna a través de un alimento que tiene una resistencia eléctrica.
El calor se genera directamente y no se
necesita transferir calor dentro del alimento a través de la superficie.
El rango de
calentamiento se determina por el voltaje aplicado y por la conductividad eléctrica del producto. La cantidad de calor que se pueda aplicar depende de cuánta variación de conductividad exista en el producto y por el tiempo de residencia. Se han investigado varias aplicaciones de calentamiento óhmico, incluyendo pasteurización continua y procesos de esterilización relacionado con un envasado aséptico. Tiene el potencial de producir calor a través de todos los componentes en un producto, aun cuando estén presentes partículas muy grandes Por tanto, tiene mucho potencial para alimentos líquidos que contienen sólidos como las sopas y salsas. Los alimentos listos para consumirse y la pasta se procesan de esta forma en Japón, pero su en Europa uso se encuentra aún limitado
Solución en Baja frecuencia Forma de onda senoidal.
Solución en Alta frecuencia Forma de onda cuadrada.
Frecuencia fija 50Hz. Circuito sencillo (Variac).
Frecuencia variable Circuito
complicado
(rectificador
–
Ondulador en Puente).
Control de potencia media mediante Control de amplitud.
Control de potencia media mediante Electrodos metálicos, menores costos que los inertes
Electrodos inertes por riesgo de electrólisis.
Control de amplitud o control de Duty Cycle.
Fuente para Calentamiento Óhmico
La utilización del calentamiento óhmico en alimento presenta numerosas ventajas entre las que tenemos:
Una distribución uniforme del calor
Buena conservación de la textura
Consumos energéticos equivalentes a la quinta parte del necesario haciéndolo mediante una red de frío, por congelación
El tratamiento óhmico reduce la exposición al calor (principalmente en el CUT) El calentamiento óhmico es rápido y tiene mayor capacidad de penetración que las microondas
En OH el 95% de la energía se transforma en calor, mientras que en un calentamiento con microondas es 70% como máx.
Se evita sobrecalentamientos menor deterioro en los constituyentes
Menor formación de depósitos, relevancia en alimentos ricos en sales y proteínas como, ej. la leche
Utilizable en alimentos particulados, salsas, purés de frutas, huevo líquido (sin problemas de coagulación) productos cárnicos, entre otros.
Aumento de rendimiento
Calentamiento volumétrico
Esta es una técnica que presenta algunas desventajas que merecen ser destacadas: a) Fenómeno fuertemente dependiente de la conductividad b) Variable alimento a alimento y con la temperatura c) Inhomogeneidad
EFECTIVIDAD DEL CALENTAMIENTO OHMICO Depende de factores propios del sistema como del alimento, la velocidad de calentamiento es directamente proporcional a la intensidad del campo eléctrico y a la conductividad eléctrica del alimento; la Conductividad no se debe ser alta y Los valores óptimos de conductividad a 20°C se encuentran en el intervalo 0.01-10 siemens/m. (leche es 0.5 siemens/m). Densidad y el calor específico del alimento, Tamaño, la forma y la concentración de las partículas son importantes en el caso de alimentos particulados.
APLICACIONES DEL CALENTAMIENTO OHMICO Incluyen:
Escaldado (inactivación de peroxidasa en 3 min en vez de 17 en agua hirviendo )
Pasterización
Esterilización
Descongelación
Evaporación
Deshidratación
Fermentación y extracción, entre otras.
EFECTOS EN CALIDAD SENSORIAL Este proceso es muy utilizada en pasteurización y esterilización produciendo mejores características sensoriales que los sometidos a procesos convencionales, en Carnes, Pastas y vegetales son procesados con un medio o líquido de cobertura, el cual no debe ser tan viscoso porque puede causar sobre procesamiento. Las partículas en un producto para OH esta entre 20 y 70 %. No hay mucho problema con pastas o bambú, continúan delgadas, flexibles y largas. Las Partículas deben ser menores a 1 – 3 pulgadas. Requiriere que los equipos sean llenados asépticamente y debido a los electrodos necesitan cortarse previo a su ingestión
EQUIPOS No existen equipos domésticos. En 2003 se registraron 19 plantas para calentamiento ohmico, siendo Japón, Italia, Grecia, Gran Bretaña, EEUU y México países pioneros en el desarrollo de estas plantas.
LEGISLACION DE ALIMENTOS CON TRATAMIENTO ÓHMICO Para procesos dentro de los envases, los requerimientos son similares al procesamiento térmico. Para procesamiento aséptico, los métodos están siendo evaluados por USDA national Integrated Food Safety Initiative. FDA es responsable de la evaluación y monitoreo de la seguridad del tratamiento óhmico.
CONCLUSION En la técnica de calentamiento óhmico además del aumento de temperatura en el producto se producen cambios en la estructura celular, puntualmente sobre el tejido de la membrana plasmática, variando su permeabilidad en distintos grados (fenómeno conocido como 192 electroporación). Utilizando altos valores de E (donde E es la intensidad del campo eléctrico) se puede lograr una permeabilización de la estructura celular. Campos eléctricos con intensidades bajo los 100 V/cm son utilizados generalmente en calentamiento óhmico, permiten un aumento del rendimiento en procesos de extracción y secado en diferentes alimentos. Debido a la electroporación y la desnaturalización de las membranas a causa del proceso térmico presente, ocurre otro fenómeno llamado electroplasmólisis o también electro permeabilización. El mecanismo más aceptado de electro permeabilización de membranas biológicas es la formación y la generación de poros con el consiguiente intercambio molecular y el desbalance del equilibrio osmótico natural entre volúmenes intracelulares y extracelulares. La electroplasmólisis de tejidos de verduras aumenta la conductividad eléctrica, difusividad, coeficientes de transferencia de calor y de masa. Esto disminuye la compresibilidad y la fuerza de los tejid os biológicos.
REFERENCIAS Jorge Kure. Calentamiento óhmico. http://www.scribd.com/doc/100426792/CALENTAMIENTO-OHMICO Manuel Francisco Díaz Ramos. Calentamiento óhmico d e alimentos. Departamento de electrónica. Facultad de ingeniería. Universidad de buenos aires. [Tesis] [2011] Olga Martin Belloso. Tecnologías emergentes en la conservación de alimentos. Universidad de Lleiba. 2010 Nuevo desarrollos en tecnologías convencionales de extensión de vida de anaquel. http://www.alimentariaonline.com/media/MA026_anaquel.pdf
