Envases esterilizables

Resumen

Las bolsas esterilizables están remplazando a los envases de hojalata comunes en el proceso de esterilización comercial de alimentos, esto debido a sus numerosas ventajas. Proporcionan un producto más nutritivo y organolépticamente de mejor calidad, lo que se debe principalmente a que el proceso llevado a cabo en condiciones térmicas equivalentes requiere de un tiemposustancialmente menor para el logro de la esterilidad comercial.

Sin embargo, las bolsas presentan una desventaja con respecto a las latas; las bolsas requieren de un estricto control de la contrapresión, ya que si la diferencia de presión interna/externa, no es debidamente controlada puede causar deformaciones y roturas de los envases y sellos. Debido a esto, nace la necesidad de disponer de unaherramienta que permita estimar el perfil de la presión interna en los envases esterilizables, de tal manera de contrarrestar esta presión necesaria para evitar fallas en los envases.

En la literatura existe muy poca información acerca de la naturaleza de la presión interna en los envases flexibles, especialmente expuesta en forma de modelos matemáticos descriptivos, los principales desarrolladospor autores como Patel 1991 y por Awuah en 2003. Sin embargo. Estos modelos no consideran el efecto de la naturaleza del alimento.

El objetivo principal del presente trabajo es validar y mejorar el modelo desarrollado por Patel, incluyendo las etapas de calentamiento y enfriamiento y el efecto de la actividad de agua del producto.

El análisis del trabajo muestra que ajustando losparámetros del modelo de Patel para las etapas de calentamiento y enfriamiento, en forma separada y considerando el efecto de la actividad de agua en la presión de vapor, el modelo es capaz de predecir satisfactoriamente el perfil de presión del proceso de esterilización comercial. Arrojando para las etapas transientes (calentamiento y enfriamiento) un error no mayor a 0,5 [Psi], en tanto quepara la etapa a presión constante arroja un error no mayor a 2,5 [Psi].
Índice

Resumen... 3
Índice…… 5
Índice de Tablas 5
Índice de Figuras 5
1 Introducción 9
2 Antecedentes Generales 12
2.1 Procesos de esterilización comercial 13
2.1.1 Cinética de inactivación microbiana. 14
2.1.2 Modelo TDT 15
2.1.3 Método General 17
2.2 Bolsas flexibles esterilizables 18
2.2.1Definición 18
2.2.2 Ventajas respecto a los envases convencionales 21
2.2.3 Desventajas respecto a los envases convencionales 22
2.2.4 Esquema de operaciones para el envasado con bolsas flexibles esterilizables. 23
2.3 Proceso de esterilización en bolsas flexibles 25
2.3.1 Proceso con vapor saturado 27
2.3.2 Proceso con agua caliente 28
2.3.3 Proceso con mezclaaire/vapor 28
2.4 Cuidado del sello durante el procesamiento en autoclaves 31
2.5 Marco teórico 32
2.5.1 Presión de vapor 32
2.5.2 Presión de vapor del agua pura 34
2.5.3 Presión de vapor de soluciones de agua con Cloruro de sodio (NaCl). 35
3 Materiales y métodos 38
3.1 Descripción general del problema 38
3.1.1 Metodología 38
3.2 Equipos 39
3.2.1 Autoclave 393.2.2 Equipo registrador de Presión y Temperatura. 41
3.3 Materiales 41
3.3.1 Contenedores rígidos similares a bolsas esterilizables. 41
3.3.2 Termopares 42
3.3.3 Monitores de temperatura 43
3.3.4 Bomba de vacio 43
3.3.5 Computador 43
3.3.6 Cloruro de Sodio 43
3.4 Diseño de los experimentos 44
3.5 Metodología para la medición de presión y temperatura 463.5.1 Medición de Presión 47
3.5.2 Medición de Temperatura 47
4 Estudio del modelo 48
4.1 Descripción del problema 48
4.2 Obtención Parámetros experimentales 49
4.3 Estimación de la presión total 50
5 Resultados y discusión 51
5.1 Ajuste del modelo de Patel separando calentamiento y enfriamiento 56
Conclusiones 63
Recomendaciones 64
Nomenclatura 65
Bibliografía 66
ANEXO1...