UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SNCHEZ CARRIN
FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y
AMBIENTAL
ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA EN INDUSTRIAS
ALIMENTARIASASIGNATURA: TECNOLOGIA DE ALIMENTOS I
TEMA:TRATAMIENTO TERMICO APLICADO A CONSERVAS DE PESCADO
DOCENTE: Ing. Fredesvindo Fernndez Herrera.
HUACHO-PERU-2014
CONSERVAS DE PESCADOI. INTRODUCCIONLas conservas son productos
sometidos a un tratamiento de calor con el fin de aumentar su
conservacin. Puede tratarse de pescados enteros, troceados o
filetes que se envasan junto con distintos lquidos de cobertura
como aceites vegetales, salsa de tomate, agua y sal, solos o
mezclados con otras sustancias aromticas, aderezos, condimentos y
especias.
Este mtodo se utiliza para pescados grasos como el bonito del
norte o atn blanco. Tambin pescados como la sardina y la caballa
tienen una arraigada tradicin conservera. Este sistema se emplea
mucho para la conservacin de mariscos (sobre todo mejillones,
navajas y pulpo). En los ltimos aos, debido a la escasez de algunos
recursos, ha surgido el inters creciente para la utilizacin de la
anchoveta ( Engraulis ringens)en la produccin de conservas
destinadas al mercado nacional e internacional con mayor
incidencia, Adicionalmente en pocas recientes los programas
nacionales de apoyo social han enfatizado la importancia de stos
pequeos pelgicos para elevar el consumo de protenas en la
poblacin.Para su obtencin, los alimentos se someten a un proceso de
esterilizacin a temperatura superior a 100C, que asegura que se
destruyen todos los grmenes patgenos capaces de causar dao a la
persona y se inactivan las enzimas responsables de su alteracin.
Esto permite la conservacin en buen estado por periodos largos de
tiempo de los productos pesqueros. Cerrado el envase, no necesitan
almacenarse en cmaras frigorficas, si bien es aconsejable
almacenarlas en lugares exentos de humedad y alejados de altas
temperaturas. Las conservas que presenten cualquier signo de
alteracin, como abombamiento de los envases, xido, deformaciones en
el envase y olor, color o textura desagradable del pescado o
marisco no deben consumirse en ningn caso. Asimismo, conviene
respetar las fechas de consumo preferente, que oscilan en general
entre los 3 y los 5 aos.
II. DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL PROCESAMIENTO DE CONSERVAS DE
PESCADOLAVADORECEPCIN DE LA MATERIA
PRIMAESCAMADOCORTADOLIMPIEZAPRE- COCCION70 80ENFRIAMIENTOLIMPIEZA Y
SELECCINENVASADO
EXHAUSTINGLIQUIDO GOBIERNOSELLADOLAVADOESTERILIZADO110
CLAVADOENFRIAMIENTOETIQUETADOALMACENAMIENTO
MATERIA PRIMA.- Fresca de muy buena calidadLAVADO.- Para la
eliminacin de impurezas: arena, limo bacteriano, sangre, otros
residuos.ESCAMADO.-Elimina escamas, limus, etc.CORTE.- Elimina
cabeza, cola, contenido estomacal. Si la materia prima es pequea
solo se emparrilla directamente para la etapa de pre-coccinLAVADO,.
Elimina trazos del contenido estomacal, sangre, etc.PRECOCIDO.- Por
conduccin y conveccin. La conduccin trmica est en funcin del
tiempo, temperatura grosor de la materia prima. Permite la
coagulacin de las protenasENFRIAMIENTO.- a temperatura
ambienteLIMPIEZA Y SELECCIN.- Permite la eliminacin de la piel,
esqueleto seo, tejido graso, etc.ENVASADO.- Esta operacin se
realiza generalmente se realiza a mano. Para grated se utiliza
adems un tapn del mismo dimetro del envase.. Se debe tener muy en
cuenta la limpieza de los envases.AGOTAMIENTO O EXHAUSTING.- .
Consiste en la eliminacin del oxgeno del envase mediante el uso del
vapor (accin trmica) creando un vacio en el interiorLIQUIDO DE
GOBIERNO.- Le da el sabor al pescado. Se adiciona
caliente.SELLADO.- Los envases de hojalata tradicional tienen doble
cierre y actualmente se emplean los envases de abre fcilLAVADO.-
Limpieza del recipiente de cualquier exceso de agregado de lquido
de gobierno y otros.ESTERILIZADO O AUTOCLAVADO.- Se realiza en un
cocinador esttico (autoclave) durante un tiempo de 75 minutos a
110C 115C a 11 12 lb/pulg2 de presin .Se trata de eliminar el
clostridium botulinumLAVADO.- Se lava el exterior de los envases
con agua calienteENFRIAMIENTO.- Al medio ambiente
III. aplicacin del calor en conservas de pescadoEl calor se
aplica en dos grandes grupos:a) Procesamiento.-En las operaciones
de los procesos unitarios: Pre-coccin, coccin, deshidratacin,
extraccin, evaporacin, etc.b) Preservacin.- En la estabilidad
microbiolgica: Escaldado, pasteurizacin, esterilizacin, etc.3.1.
ECUACIN GENERAL DE TRANSFERENCIA DE ENERGIA
T = ( 2 T + 2 T + 2 T) + Q X 2 Y2 Z 2 cp.
Flujo de calor en sistema tridimensional y en slidos
Y Z
X
Donde:T: Temperatura : Tiempo: Difusividad = k cp. K:
Conductividad trmica: DensidadCp.: Calor especficoQ: Generacin de
Energa (cuando hay reacciones) Q = 0 (Para productos alimenticios)
cp.
Si el flujo de calor es lineal se tendr la Ecuacin Fourier en
una sola dimensin:
T = ( 2 T) X2
La temperatura puede estar en funcin del tiempo y direccin o
distanciaa) Temperatura en funcin del tiempo:T = ( ) Transmisin De
Calor En Rgimen Transitorio O No Estacionario. Es El Caso Tpico De
Las Operaciones De Esterilizado, Pasteurilizado, Calentamiento O
Enfriamiento (Refrigeracin Y Congelado)
b) Temperatura est solo en funcin de la distancia: (tiempo
constante)
T = (X) La transmisin de calor estar en rgimen estacionario.
Depender Del material a travs del cual se transporta el calor; del
rea, de la Inversa del espesor de la pared y de la diferencia de
temperatura.
Q = K. A. (1) T Ecuacin de Fourier X
Donde:
K : Conductividad del material A : rea de la Seccin recta a
travs del cual se transporta el calor (1) : Inversa del espesor de
la pared. X T : Diferencia de temperatura.3.2. TRANSMISIN DE CALOR
EN SOLIDOSEcuacin de Fourier:
d Q K . A. dT d dXCuando d es constante: (tiempo constante)
q = K. A. T X
q = en Kcal / h K = en Kcal / m. h . C A = en m2 T = en C X = en
m. 3.3. TRANSMISIN DE CALOR EN FLUIDOS
q ( de > T a < T ) T 2 FLUIDO SOLIDO T1
Frmula : q = h. A. (T1 - T2)
Donde: h = Coeficiente pelicular; en Kcal / h m2 C
3.4. FLUJO DE CALOR COMBINADO (CONDUCCIN- CONVECCION) X1 X2
Frmula: q = A. U. T FLUIDO FLUIDO Hi he Donde U = Coeficiente
global de transmisin de calor K1 K2
CALCULO DE U:
U = 1 X1 + X2 + 1 + 1 K1 K2 hi he
IV. ESTERILIZACIN DE ALIMENTOS ENVASADOS4.1. CINETICA DE LA
DESTRUCCIN TERMICA.
Sea dN = la velocidad de destruccin dt
dN = - K. N para temperatura constante y letal dtDonde:N = N de
microorganismosK = Constante especfica de destruccint = Tiempo
Integrando:
t = 2,303 . Log No K Nf
Si Nf = 0 t =
La ecuacin obtenida nos indica la relacin de la carga microbiana
inicial y final en funcin del tiempo y tambin se puede apreciar que
no es posible obtener una esterilidad absoluta en los alimentos
envasados. Sin embargo por una aplicacin de un tratamiento trmico
sobre una determinada muestra microbiana se puede lograr una
destruccin total bajo el concepto del Tiempo de Destruccin Trmica (
T D T ); definido como el tiempo de tratamiento trmico necesario
para destruir todos los microorganismo de una muestra a determinada
condicin especfica: N inicial de microorganismos Medio de cultivo
Edad del cultivo Forma de calentamiento y Embalaje del medio
Tiempo En minutos CURVA T.D.T. -----Z ---- (papel
semilogaritmico) 100
10
Temperatura C El valor Z se interpreta como los grados de
Temperatura necesarios para reducir el tiempo de destruccin trmica
en 10 veces4.2. VALOR F (TIEMPO DE MUERTE TERMICA)Es el tiempo
necesario para causar una determinada reduccin en la poblacin de
microorganismos o esporas. Este tiempo puede expresarse como un
mltiplo del valor de D. En el proceso trmico de conservas; el valor
tpico de muerte trmica utilizado es:
F = 12D
Con el cual se asegura la destruccin del Clostridium botulinum,
Con el valor de F= 4D se estara asegurando una reduccin del 99,9 %
de microorganismos.Tambin se define F como el tiempo en minutos
necesario para destruir los microorganismos en un medio especfico
121,1 C ( 250 F)
En las ciencias de los alimentos F se expresa con un subndice
que denota la temperatura y un superndice con el valor Z. As
tenemos:
Z FT
Viene a ser el tiempo de muerte trmica para una temperatura T y
una constante de resistencia trmica Z del microorganismo.
Tiempo En minutos CURVA T.D.T. -----Z ---- (papel
semilogaritmico) 100 F 10
Temperatura C 121,1 (250 F)
El smbolo Fo se emplea para expresar el valor de F cuando
Z = 10 C (escala Celsius) F10 T = 121,1 C 121,1
Z = 18 F (escala Fahrenheit) F18 T = 250 F 250
Los valores mencionados para Fo aseguran la destruccin de la
mayora de las bacterias esporulados que con frecuencia se presentan
en la industria de alimentos enlatados.
Fo es el tiempo de muerte trmica de referencia F10 121,1
El valor de Fo expresa tambin la Letalidad Total (LETHAL RATE )
del procesamiento mediante la siguiente relacin matemtica:
. Log t CURVA T.D.T. t A -----Z ---- (papel semilogaritmico )
100 a 10 b c C Fo B Temperatura C T 121,1
Obtenindose por semejanza de tringulos la siguiente frmula:
T - 121, 1 LETHAL RATE Z Fo = 10 (Escala Celsius) t
T - 250 Z Fo = 10 (Escala Fahrenheit) t
Ejemplo 1.- Calcular el Lethal Rate a una temperatura de 230 F
para Z= 18 (valor comercial)Solucin
Reemplazando en la frmula:
230 - 250 18 Fo = 10 = Fo = 10-1,1 t t
Ejemplo 2.- Un proceso isotrmico consta de un calentamiento
instantneo a 138 C, seguido de un perodo isotrmico de 4 segundos a
dicha temperatura y un enfriamiento instantneo. Determinar la
letalidad a 121,1 C. Si la resistencia trmica (Z) del
microorganismo es 8,5 C.Solucin:Frmula
T - 121,1 Z Fo = 10 t Reemplazando valores: 138 - 121,1 8,5 Fo =
10 = Fo = 400 s = 6,7 minutos 4
4.3. TIEMPO DE REDUCCIN DECIMAL(D)
Durante la esterilizacin trmica de alimentos, la poblacin de
microorganismos presente en el alimento, disminuye en funcin de la
temperatura del producto. La poblacin de bacterias, tales como la
E. Coli, Salmonella o Listeria monocytogenes, disminuirn de manera
logartmica.
El tiempo de reduccin decimal D, se define como el tiempo
necesario para reducir en un 90% la poblacin microbiana. Es un
valor que expresa el tiempo en minutos de Reduccin Decimal; es
decir, es el calentamiento a una determinada temperatura que causa
el 90% de reduccin en el contagio de esporas viables.
El valor D no depende de la poblacin microbiana inicial ya que
nicamente depende de la pendiente de la lnea recta
PAPEL SEMILOGARITMICO N de microor- ganismos
100
10 D
Tiempo (minutos) para la reduccin
Valores de D para algunos microorganismos de importancia en el
pescado enlatado:MICROORGANISMOSVALOR D (minutos)A 121,1 C (250
F)
B. Stearothermophilus (FS 1518)
C. thermosaccharolyticum
C. nigrificans
C. botulinum (A y B )
C. Sporogenes ( P.A. 3879 )
B. coagulans4,0 - 5,0
3,0 - 4,0
2,0 - 3,0
0,1 - 0,2
0,1 - 1,5
0,02 - 0,07
Fuente: (Rochabrun, 2001)
Ejemplo.- En el siguiente cuadro se puede apreciar cul es la
probabilidad de contaminacin en 1000 envases o latas de conservas
para un valor de D igual a 7D (Para las conservas de pescado se
aplica 12D)Datos:No (carga inicial) = 10 000 m.o./envase (104
m.o./envase )N (carga final) = 10-3 m.o./envase . Se aplic en
concepto 7D
VALOR Nm.o . /envasem.o./1000 envases
No(Carga inicial)104 m.o./envase(Dato)107 m.o./1000 envases(104
x 103 = 107 )
N(Carga final)10-3 m.o./envase(104 /107 )1 m.o./1000 envases(
10-3 x 103 )
Resultado: Por cada 1000 latas; 1 resulta contaminada
Para 12 DDatos:No (carga inicial) =10 000 m.o/envaseN (carga
final) = 10-8 m.o./envase
VALOR Nm.o . /envasem.o./1000 envases
No(Carga inicial)104 m.o./envase(Dato)107 m.o./1000 envases(104
x 103 = 107 )
N(Carga final)10-8 m.o./envase(104 /1012 )10-5 m.o./1000
envases( 10-8 x 103 )
Resultado: Por cada 1000 latas 0,00001 (10-5) latas resultan
contaminadas
OTRAS PROPORCIONES PARA D
VALORES PARA DCARGA INICIAL (NO)CARGA FINAL (N)
D(10D) = 2D(100D) = 3D(1000D) = 4D5D6D7D8D9D10D11D12D104
m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104
m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104
m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase104 m.o/envase103
m.o/envase102 m.o/envase10 m.o/envase1 m.o/envase10-1
m.o/envase10-2 m.o/envase10-3 m.o/envase10-4 m.o/envase10-5
m.o/envase10-6 m.o/envase10-7 m.o/envase10-8 m.o/envase
4.4. DISEO DE PROCESOS TERMICOS.-
Para efectos del diseo trmico de procesos; en primer lugar deben
clasificarse los alimentos en funcin de su pH.
Los alimentos de baja acidez son aquellos cuyo pH son mayores
que 4,5; mientras que los alimentos considerados cidos tienen un pH
menor que 4,5. Es justamente en alimentos de baja acidez donde se
desarrolla el clostridium botulinum que es un microorganismo
anaerobio de alta resistencia trmica, el cual produce en
condiciones favorables potentes EXOTOXINAS, los cuales al ser
consumidas por el ser humano alcanzan una mortalidad de 65%. Este
microorganismo se encuentra ampliamente distribuido en la
naturaleza y se considera su presencia en todas las materias
primas. Sus condiciones de anaerobiosis en envases hermticamente
sellados son favorables para el desarrollo de toxinas y por tanto
la destruccin de sus esporas es el mnimo estndar en el
procesamiento trmico de alimentos.
En general se considera que el Clostridium botulinum es inhibido
en alimentos con pH menores que 4,5, lo cual indica que en
alimentos con pH superiores a este valor deben recibir un proceso
adecuado para su destruccin; sin embargo, los alimentos enlatados
en este rango de pH reciben un tratamiento trmico ms severo que
aquel requerido para destruir el botulinum, debido a que existen
otras esporas de microorganismos que tienen mayor resistencia como
es el caso del anaerobio putrefactivo P.A. 3679 que tiene una
espora ms resistente al calor y es ampliamente tomado como
referencia en los estudios de tratamientos trmicos de alimentos
envasados, de igual forma se tiene al microorganismo FS 1518 (
Bacilus stearothermophyilus).
V. EVALUACIN DE LOS PROCESOS TERMICOS EN LA ESTERILIZACIN DE
ALIMENTOS ENVASADOS
Existen 3 procedimientos para hallar el valor Fo de la
esterilizacin:a) Mtodo grfico o Bigelowb) Mtodo matemticoc) Mtodo
del nomograma.5.1. CALCULO DE FO POR METODO BIGELOW
Para proceder con este mtodo se debe conocer previamente lo
siguiente:1) La curva de calentamiento o enfriamiento obtenido bajo
las condiciones reales del proceso.2) La curva TDT del
microorganismo de referencia (valor Z)
Se procede a graficar en un papel milimtrico la Velocidad letal
vs. El tiempo de procesamiento, segn se aprecia:
VELOCIDAD LETAL (FO ) t
Tiempo (minutos)
- Se plotea la velocidad letal para cada temperatura de trabajo.
y luego se grafica para el tiempo de calentamiento y enfriamiento
del proceso. Se toma una unidad bajo la curva (un cuadrado en el
papel milimetrado) para luego contar el nmero total de cuadraditos.
El valor Fo ser igual:
Fo = # Cuadrados x rea cuadrada
Fo expresado en minutos a 121,1 C
VELOCIDAD LETAL (FO ) t
\\\
Tiempo (minutos)
El procedimiento puede simplificarse si es que los valores de la
velocidad de calentamiento obtenido corresponde a intervalos de
tiempos iguales. En este caso segn la tcnica de PATASHNIK, el valor
de Fo se obtiene sumando las velocidades letales y multiplicandas
por el valor del intervalo de tiempo.
Ejemplo.- Durante la evaluacin de un tratamiento trmico tomando
como base un microorganismo con Z= 18, se han obtenido los
siguientes datos de calentamiento y enfriamiento en una
conservera.
TIEMPO(minutos)TEMPERATURA( F )TIEMPO(minutos)TEMPERATURA(F
)
0612182124273033363942454851545760
160164174195201208214218,5222,5225,5228230232233,5234,6235,3236,4237
6366697071727374757677787980859095100105237,6238238,4238,5237,8235,9232,7228,7223,821821220619919215713211510294
Se pregunta si el procedimiento trmico ha sido adecuado
considerando por los antecedentes que FO es 4,5. Asimismo calcular
el valor de la esterilizacin Fo considerando la fase de
calentamiento y enfriamiento.
VI. BALANCE DE MATERIA EN LA ELABORACIN DE CONSERVAS LINEA DE
COCIDO
PESCADO FRESCO 100 %
PRE-COCIDO PRE-COCIDO 30 % PERDIDA 70 % RENDIMIENTO
EVISCERADO EVISCERADO 45 % PERDIDA 25 % RENDIMIENTO
FILETE GRATED 15 % 10 %
25 %
MATERIA PRIMARENDIMIENTOKg.PERDIDASKg.%RENDIMIENTO(Respecto al
peso inicial)% DE PERDIDA(Respecto al peso inicial)
PESCADO FRESCO(SARDINA)178,3--100--
PESCADO PRE-COCIDO123,1
54,469,4930,51
PESCADO EVISCERADO LIMPIO31,192,817,4452,05
VII. PESO DE PESCADO ENVASADO (PESO DRENADO)7.1. ENVASE 1/2
LIBRA (TIPO ATN)EN ACEITE VEGETAL Y SAL
FILETELOMITOSOLIDOMEDALLONTROZOSDESMENUZADO
176g 1,14%171g 1,117 %175 g 1,14%174g 1,61 %179g 1,66 %149g 1,88
%
EN AGUA Y SAL
171g 1,17%145g 1,93%
EN SALSA DE TOMATE
164g 1,10%
7.2. ENVASE DE 1 LIBRA (TIPO TALL)EN ACEITE VEGETAL Y SAL
410g 0,37%408g 0,37%412g 0,36%398g 0,38%392g 0,26%360 0,55%
EN AGUA + SALEN SALSA TOMATEEN ESCABECHESECO
EnteroSlidoDesmenuzadoEnteroEnteroFilete
359g 0,97%409g 0,61376g 0,66%358g 1,06%354g 0,79%360g 0,77%
7.3. ENVASE 1 LIBRA (OVAL / PORTOLA) EN ACEITE + SALEN AGUA +
SALEN ESCABECHEEN SALSA TOMATE
EnteroEnteroEnteroEntero
344g +- 0,44 % 324g 0,77%342g 0,82%344g 0,81%
VIII. ENVASES METALICOS PARA ALIMENTOS8.1. CONCEPTO DE EMBALAJE
ESTERILIZABLEEste concepto es importante, puesto que encierra otro
ms importante, el de conserva.El envase esterilizable debe ser un
recipiente apto para resistir los tratamientos de esterilizacin,
llevados a cabo generalmente a temperaturas iguales o superiores a
115-116 C, y que tambin debe satisfacer las exigencias de las
normas tcnicas, que define las conservas, es decir, que debe ser
hermtico a los lquidos, a los gases y a los microorganismos8.2.
DEFINICIONES Y CLASIFICACIONA.- ENVASE CILINDRICO.- Es aquel que
tiene la forma de un cilindro recto con base circular.B.- ENVASE
RECTANGULAR.- Es aquel que tiene la forma de una prisma recto de
base rectangular con los ngulos y aristas redondeadas.C.- ENVASE
OVALADO.- Es aquel que tiene la forma de un cilindro recto con la
base elptica.D.- ENVASE TRONCOPIRAMIDAL.- Es aquel que tiene la
forma de un prisma truncado de base rectangular.E.- LATA O TARRO.-
Son los nombres dados a los envases definidos en 1, 2, 3 y 4,
cuando estos son de hojalata y con capacidad mxima de 20 litros.F.-
TAMBOR.- Es el envase de seccin transversal circular de capacidad
superior a 20 litros y hasta 300 litros inclusive.G.- TUBO
DEFORMABLE.- Es el envase de forma cilndrica, cuyo fondo inferior
lo constituye una arista, en fondo superior es cnico y cuyo
contenido se vaca, presionando con la mano.H.- ENVASE A PRESIN.- Es
el envase cuyo contenido se vaca mediante su presin interna por
medio de una vlvula.I.- ALTURA (H).- Es la medida exterior del
envase cerrado, expresada en mm desde el borde inferior hasta el
borde superior de la tapa, tapn o cualquier otro accesorio. (Fig.
1)J.- DIAMETRO (d).- Es la medida exterior mayor del envase
cerrado, expresado en mm (ver fig. 1).
Hd
K.- ANCHO.- Es la medida del lado menor de la base, expresada en
mm, tomada sobre la unin de fondos y cuerpos en la parte exterior
del envase encerrado.L.- LARGO.- Es la medida del lado mayor de la
base expresada en mm, tomada sobre la unin de fondos y cuerpos en
la parte exterior del envase cerrado.M.- CAPACIDAD.- Es la medida
del volumen interior del envase cerrado, expresado en ml.8.3.
MATERIALESLos .principales materiales utilizados en la fabricacin
de los envases para conservas son las hojalatas, el hierro cromado
o TFS (acero sin estao) y el aluminio.Los espesores son variables,
y dependen esencialmente de la naturaleza del material y de la
geometra y capacidad de la bandeja.Entre ellas se pueden distinguir
dos categoras: Las bandejas rgidas, fabricadas a partir de chapas
gruesas de acero o aluminio, cuyos espesores estn comprendidos
entre 0,20 y 0,30 mm; Las bandejas semirrgidas, obtenidas siempre a
partir de aluminio delgado para el cuerpo y la tapa, cuyos
espesores ms comunes son del orden de 0,05 a 0,20 mm.
Al igual que los botones de conserva clsicos de cuerpo cilndrico
embutido, estos materiales estn siempre protegidos tanto interior
como exteriormente por barnices, que generalmente son
revestimientos orgnicos seleccionados por su aptitud para la
deformacin mecnica y/o su resistencia qumica. Entre ellos se
encuentran las principales familias de barnices, a saber, los
epoxifenlicos, vinlicos, organosoles, o incluso los barnices
epoxiaminoplastos, utilizados con ms frecuencia para el exterior
(4). Igualmente se pueden aplicar barnices cargados con polvo de
aluminio, xido de titanio o de zinc, para responder a las
exigencias tanto de orden como tcnico como comercial.
La carga de los barnices de proteccin de las bandejas puede
variar entre 5 y 20 g/m2.En el caso de las bandejas semirrgidas, el
revestimiento interior est constituido por una pelcula plstica,
frecuentemente de polipropileno, aplicada sola o aadida a una
primera capa de barniz, cuya funcin es doble, por un lado la de
asegurar la proteccin qumica y por otro la de permitir el termo
sellado de la tapa sobre el cuerpo.
La carga total de revestimiento interior aplicado sobre el metal
puede alcanzar los 50 g/m2.Por ltimo, conviene precisar que todos
los revestimientos utilizados para las bandejas deben estar de
acuerdo con la reglamentacin nacional o internacional, con respecto
a los materiales que estn en contacto con los productos
alimentarios; por tanto, en general se fabrican a partir de
materias primas aprobadas por la FOOD and DRUG ADMINISTRATION (USA)
que es autoridad en la materia.8.4. CIERREEl cierre, que constituye
una de las operaciones esenciales de la preparacin de una conserva,
debe ser fiable y asegurar la hermeticidad a los lquidos, gases y
microorganismos. Adems, debe llevarse a cabo lo ms rpidamente
posible despus del llenado de los recipientes.Para ello se emplean
comnmente dos tcnicas: el sertido y el termo sellado.8.4.1.
SertidoEl sertido es la zona de la lata donde se realiza la
soldadura; es longitudinal y se caracteriza por una lnea ms oscura
que une las dos tapas. El engatillado es la junta mediante la que
se unen las dos tapas al cuerpo cilndrico de la lata. Esta junta
tiene un reborde muy caracterstico por el pliegue que se
produce.
Destacamos estas dos zonas porque cualquier golpe intenso, que
de lugar a la formacin de una abolladura, podra suponer un pequeo
poro en la estructura hermtica, con el consiguiente riesgo de que
por l entrasen microorganismos al interior. Si se produce este
fenmeno la lata se alterar, y dependiendo del tipo de
microorganismo, el peligro podra ser especialmente importante. El
sertido es la prctica ms antigua en el campo de las conservas y la
nica utilizada para las bandejas rgidas.Consiste en la realizacin
de un sertido con los bordes superpuestos del cuerpo y de la tapa
de la bandeja. Estos ltimos se repliegan al mismo tiempo, durante
dos operaciones sucesivas denominadas apisonado y prensado
realizados por la accin de moletas en una sertidora.La hermeticidad
final est asegurada tanto por el sertido como por la presencia de
una junta aplicada sobre el borde de la tapa durante su fabricacin.
Los modelos de sertidoras para bandejas son comparables a los
utilizados para los botes cilndricos, pero estn equipados con unas
herramientas diferentes, adaptadas a los embalajes cuya forma
particular los hace difcilmente sertibles. Por ello, la velocidad
de cierre es tambin ms reducida, situndose generalmente por debajo
de 100 bandejas por minuto, en tanto que puede ser diez o doce
veces superior para algunos botes redondos.
Actualmente estas sertidoras estn equipadas con mucha frecuencia
con sistemas que permiten realizar una depresin en las bandejas en
el momento de su cierre, bien mediante un dispositivo de inyeccin
de vapor, o mediante una bomba de vaco, con objeto de reducir la
sobrepresin en el embalaje durante la esterilizacin y mejorar
tambin la durabilidad de la conserva gracias a la eliminacin de una
parte del aire.8.4.2. Termo sellado Este procedimiento de cierre de
las bandejas es ms reciente, y por el momento, no se aplica ms que
a las bandejas semirrgidas.La tcnica del termo sellado consiste en
soldar o pegar por calentamiento los revestimientos interiores del
cuerpo y de la tapa, en contacto uno con otro. Para ello es
necesario que estos revestimientos sean aptos para el sellado por
el calor, como por ejemplo, el polipropileno o el polietileno, que
son las pelculas plsticas ms utilizadas actualmente. Adems, son
materias que soportan las temperaturas de esterilizacin empleadas
habitualmente, es decir, de 115 a 125 C.El aparato de sellado puede
disponer de varias cabezas accionadas por un gato neumtico y
calentadas por resistencias elctricas.Las parmetros de presin,
temperatura y tiempo de contacto dependen muy directamente del
espesor y naturaleza de los materiales a sellar.
A continuacin se indican algunos valores para el aluminio
recubierto con polipropileno: Temperatura de termo sellado: 260-280
C; Presin de soldadura: 30-40 kg/cm2; Duracin del ciclo de
soldadura: 2 segundos.Los mismos autores mencionan igualmente
algunos fabricantes que suministran mquinas integradas denominadas
FFS (From-Fill-Seal), es decir, que permiten el moldeado, llenado y
cierre de los recipientes en continuo, o bien mquinas de
acondicionamiento ms sencillas que trabajan a partir de bandejas
preformadas, listas para su empleo: HAMAC-HOLLER, ROVEMA,
BAADER.Nosotros vamos a aadir adems a esta lista MONDINI y
RYCHIGER. Con mucha frecuencia estas mquinas estn diseadas para
funcionar tanto con aluminio como con plstico.IX. CONTROL,
EVALUACION Y CORRECCION DEL DOBLE CIERRE DE ENVASES METALICOS9.1.
INTRODUCCIONConsiderando que el doble cierre de los envases es una
de las operaciones ms importantes en el proceso de la conservera,
debemos de realizarlo en buenas condiciones o que es lo mismo
conseguir un doble cierre hermtico. El mantenimiento de un doble
cierre hermtico es un requisito esencial para asegurar que los
productos dentro de ellos sean saludables.Debemos tener en cuenta,
que dentro de las regulaciones que gobierna la manufactura y
procesamiento de los alimentos de baja acidez procesados
trmicamente y envasados en recipientes hermticamente sellados, hay
requerimientos que tratan de los envases y los cierres de los
mismos.La relacin hace obligatorio el entrenamiento del personal
supervisor responsable para las evaluaciones de los cierres y
estipula los exmenes y medidas que se harn y registrarn.9.2. EL
DOBLE CIERREPara la presentacin del producto es esencial la
formacin de un sello hermtico, donde no penetre el aire al interior
del recipiente, los otros trabajos, tales como la preparacin del
producto, envasado y procesamiento no tiene ningn valor, a menos
que se haya efectuado el cierre adecuadamente para garantizar un
sello que excluya aire, agua y bacterias, as de este modo, impedir
la descomposicin del producto por filtracin.Cada compaa que utiliza
latas de doble cierre deber poseer dentro de su personal una o ms
personas que conozcan las caractersticas de un doble cierre
efectuado correctamente y los mtodos para evaluar la formacin del
cierre mediante la medicin e inspeccin del mismo.El doble cierre
mejor realizado es el que ms se ajusta a las medidas recomendadas,
sin embargo existen mrgenes de variacin comercial normales en la
fabricacin de las latas y en las operaciones del cierre de la
mquina. Por este motivo, las especificaciones de operacin se dan
por lo general con margen.Al menos que los dobles cierres sean
uniformemente buenos y se encuentren dentro de los lmites de
tolerancia, la lata puede absorber cantidades diminutas de humedad
que contengan bacterias, originando la descomposicin. Tambin si las
latas son manipuladas rudamente pueden existir infiltraciones an
con los cierres realizados correctamente. (Fig. 3)
BACTERIAAAAAHUMEDADFig. 3
9.3. DEFINICION DEL DOBLE CIERREEl doble cierre constituye dos
operaciones en las cuales el metal del cabezal (tapa) y el cuerpo
se entrelazan y se presionan conjuntamente en cinco capas para
formar un sello hermtico que sostenga los extremos de la tapa sobre
el cuerpo de la misma. Consiste en tres espesores del cabezal y dos
del componente del cuerpo.En esta figura se muestra un corte
transversal de un doble cierre mostrndose los cinco espesores de
metal. Salvo en el caso de los envases redondo, en la parte de la
costura lateral, se aaden dos espesores de metal provenientes del
cuerpo (siete espesores). En este sector de la costura lateral
generalemnte se originan los defectos ms saltantes y notorios.
(Fig. 4).
Fig. 4
9.4. CABEZAL O TAPAEn la parte superior que es colocada por el
cerrador luego que se introduce el producto a la lata. Es
responsabilidad del envasador la calidad del sello hermtico formado
por el doble cierre en este extremo. La pestaa del cabezal es el
borde del mismo la cual durante la primera operacin se dobla hacia
adentro formando el gancho del cabezal del doble cierre. 9.4.1
COMPUESTO SELLADOREs un material plegable colocado en el interior
de la pestaa del cabezal, el cual llena los vacos en el doble
cierre y ayuda a producir un sellado hermtico.9.4.2. CUERPOEs la
parte principal de un recipiente generalmente, es la parte ms
grande y que conforma los lados de la lata, aunque puede tener
tambin como componente el fondo (caso oval). Puede ser cilndrica,
cuadrada, etc.La pestaa del cuerpo es la porcin en el extremo del
cuerpo de la lata que se prolonga hacia fuera y proporciona el
gancho del cuerpo cuando el cabezal es cerrado sobre la lata. (Fig.
6) Los dobles cierre se forman normalmente en dos operaciones, la
primera operacin consiste en que la pestaa del cabezal se encorva y
pliega debajo de la pestaa del cuerpo.La segunda operacin completa
el doble cierre presionando lo realizado por la primera
operacin.
PESTAA NORMALFig. 6
9.4.3. MANDRILEs el elemento de mquina que encaja justamente
encima del cabezal. Debe tener una gran dureza y reunir
caractersticas adecuadas segn el tipo de envase a cerrar.
Normalmente se requiere que sea de acero inoxidable para trabajar
con lquidos de gobierno corrosivos (salmueras y pasta de tomate).
9.4.4. ROLASSon elementos con variables formas exteriores segn el
tipo de mquina cerradora pero son un perfil similar para el mismo
tipo de envase.La rola de 1ra. Operacin tiene un canal angosto y
una cierta profundidad.La rola de 2da. Operacin tienen el canal ms
ancho y menos profundo que sirve para planchar lo realizado por la
primera operacin.9.4.5. PLATO BASE ELEVADOREs el elemento donde se
pone el envase y que generalmente sube para aprisionar la lata
contra el mandril para evitar que esta gire y darle la presin
adecuada.9.4.6. GANCHO DEL CABEZALEs aquella posicin de la pestaa
del cabezal que se doble bajo la pestaa del cuerpo cuando se forma
el doble cierre (Fig. 8)9.4.7. GANCHO DEL CUERPOEs formado por la
pestaa del cuerpo, la cual se dobla hacia atrs del gancho del
cabezal cuando se forma el doble cierre (Fig. 8)9.4.8. TRASLAPEEs
la distancia que cubre el gancho del cabezal sobre el gancho del
cuerpo. Tambin se define como la sobreposicin entre los ganchos del
cabezal y cuerpo. (Fig. 8)
9.4.9. ALTURAEs la distancia externa del cierre medida
paralelamente a los dobleces del doble cierre. (Fig. 8)9.4.10.
ESPESOREs la distancia extrema, media perpendicularmente en
dobleces del doble cierre.Fig. 8GANCHO DEL CUERPOTRANSLATEGANCHO
DEL CABEZALESPESOR DEL CIERREALTURA DEL CIERREPROFUNDIDAD
9.4.11. PROFUNDIDAD
Nota: En los envases redondos, hay una zona bastante importante
que se encuentra en la parte de la costura lateral donde al trmino
del doble cierre nos encontramos con siete espesores de metal y que
por esta razn puede ser origen de defectos en el doble cierre (Fig.
9)Los trminos de altura, espesor, profundidad, traslape y ganchos
se dan en las especificaciones del doble cierre segn el tipo de
lmina de estao que se utiliza. (Fig. 9)
Fig. 9
9.4.12. FORMACION DEL DOBLE CIERREEl efectuarse el doble cierre,
el cabezal se coloca sobre la pestaa de lata y el o los rodillos de
cierre de la 1ra. Operacin hace encajar la pestaa de la lata
enrollndola medida que contina la 1ra. op. La operacin del rodillo
de cierre ha obligado parcialmente a la pestaa del cabezal a
ingresar dentro del gancho.Hay que observar que el gancho del
cabezal que obliga a doblarse hacia abajo la pestaa del
cuerpo.Terminada la 1ra. Operacin queda la pestaa del cabezal
enrollada hacia arriba contra el cuerpo de la lata formando el
gancho del cabezal. La pestaa del cuerpo forma el gancho del cuerpo
que se coloca parcialmente dentro del rea de la pestaa del cabezal.
Se ha vertido una capa del compuesto sellador que llenar los vacos
y formar un sello cuando se completa el doble cierre (Fig.
10)GANCHO DEL CABEZALGANCHO DEL CUERPOCOMPUESTO SELLADORPRIMERA
OPERACIN NORMALFig. 10
A fin de completar un cierre de manera satisfactoria, debe
realizarse una primera operacin adecuada. Debemos tener en cuenta
lo siguiente: LA SEGUNDA OPERACIN NO VA A PODER ENMERDAR NUNCA UN
CIERRE EFECTUADO DEFICIENTEMENTE DURANTE LA PRIMERA OPERACIN.El o
los rodillos de cierre de la segunda operacin plancha o ajustan el
cierre tal como se form en la primera operacin. En la figura se
muestra la 2da. Operacin terminada satisfactoriamente mostrando un
buen traslape, que es el producto de las dos operaciones realizadas
normalmente, con vacos muy pequeos en cada extremo de los ganchos
llenados con el compuesto.
9.4.13. CONTROL O INSPECCION DEL DOBLE CIERRETodas las compaas
conserveras deben poseer un sistema en el cual se efecte en forma
peridica el muestreo, la inspeccin y evaluacin de los dobles
cierres para garantizar que estos cierres para garantizar que estos
sean adecuados, sin defectos y que se encuentren dentro de las
tolerancias especificadas.La evaluacin del doble cierre exige: un
examen detenido; el mantenimiento de registros precisos; estar
familiarizados con las estructuras de un doble cierre y la
terminologa usada; capacidad para reconocer defectos y para juzgar
la calidad del cierre.Existen dos tipos de inspeccin del doble
cierre: la inspeccin visual o no destructiva del cierre terminado y
la inspeccin destructiva que requiere el corte y desarme el doble
cierre. La inspeccin visual no destructiva requiere de un examen
detenido del doble cierre para constatar su formacin general y
posibles defectos. Esto se realiza en forma visual ya travs del
tacto; as mismo se mide la altura, espesor y profundidad del
cierre.El examen destructivo corte y desarme: requiere el corte de
un segmento del doble cierre y el examen del cierre desarmado. La
inspeccin del segmento cortado se evala por el sistema ptico
(ampliador de cierres), y se puede medir directamente los ganchos y
el traslape. El cierre desarmado nos indica que defectos ocurren y
el grado de ajuste del doble cierre; en esta evaluacin se puede
medir con el micrmetro los ganchos y con el dato de la altura en la
inspeccin visual se puede calcular tericamente el traslape.La
frecuencia mnima con que se deben hacer las inspecciones
destructivas del doble cierre, es una lata por estacin o cabeza de
cierre cada cuatro horas. Se recomienda hacer en nuestro caso la
inspeccin luego de una interrupcin, dejando pasar un tiempo
prudencial para que la mquina cerradora caliente. Las mediciones
externas del cierre se ejecutan con un micrmetro especial como el
de la figura y se recomienda hacerlo, de envases redondos, por lo
menos en tres puntos: a la derecha e izquierda de la costura
lateral y frente a la misma.
No es recomendable hacer las mediciones con el VERNIER o PIE DE
REY por ser un instrumento difcil de operar en las condiciones
necesarias del cierre.Las inspecciones visuales o no destructivas
debern valerse de la mano as como de la vista. Algunos defectos
pueden detectarse ms fcilmente por el tacto que por la vista. Se
debe recorrer con la yema del dedo o dedos la parte interna y
externa del cierre para determinar si existen defectos como:
resbale, corte interior, falso cierre, pendientes inadecuados y
otros.Cuando se recepcionan los envases venidos de fbrica, se harn
las inspecciones visuales y destructivas para poseer los datos
necesarios de su evaluacin. Se hace de conocimiento del
Departamento correspondiente si se encontrara en el muestreo,
defectos que no se ajustan a las medidas recomendadas. El
Departamento indicado tomar las acciones que correspondan.
X. INSPECCION Y EVALUACION DE DOBLE CIERRE EN ENVASES
METALICOS10.1. OBJETIVOBrindar al participante un entrenamiento en
la evaluacin subjetiva y objetiva del doble cierre en los envases
de hojalata empleando los respectivos instrumentos de medicin.10.2.
FUNDAMENTOEl doble cierre es una estructura mecnica formada con la
intencin de ofrecer proteccin y seguridad a los envases contra la
invasin de microorganismos y as mantener la esterilidad comercial
de su contenido alimenticio.Es por ello la importancia y necesidad
de un buen conocimiento tcnico de su formacin y constitucin, para
la aplicacin de los adecuados mtodos de medicin y control en su
evaluacin.La evaluacin nos permitir detectar defectos que puedan
presentarse en la operacin del doble cierre y as efectuar las
acciones correctivas que evitarn las considerables prdidas, que
podran ocasionarse.10.3. MATERIALES Y EQUIPO Micrmetro de cierres.
Calibrador de Depresin de la tapa. Micrmetro Calibrador. Proyector
de perfil de cierres. Vernier. Tenazas. Abridor de latas sanitario.
Sierra para metal. Envases de hojalata. Envases de hojalata.
Envases de aluminio.Escala 0 a 13 mm. 0.01
Escala 0.01 a 10 mm.Escala 0 a 25 mm. 0.01 mm.
1 lb. tall (301 x 408) lb. tuna (307 x 113)
10.4. PROCEDIMIENTOExaminar en forma visual y con el tacto el
doble cierre externamente. Medir con el micrmetro de cierres, el
espesor, la altura, el gancho del cuerpo, el gancho de la tapa y el
traslape.Medir la depresin de la tapa con el respectivo calibrador.
Para la medicin con el proyector primeramente se deber efectuar un
corte del perfil del cierre, utilizando una sierra para metales. El
perfil obtenido ser llevado hacia el proyector para su
observacin.Para la medicin con el micrmetro se tomarn primeramente
las medidas del espesor y altura del doble cierre. Luego utilizando
un abridor de latas y una tenaza se desensamblar el cierre
liberndose los ganchos del cuerpo y de la tapa. De este modo con el
mismo micrmetro se proceder a la medicin de los ganchos.El espesor
de la tapa se medir con el micrmetro respectivo. Con los datos
obtenidos se calcular la medida del traslape, mediante la frmula
presentada lneas abajo y se compararn con los estndares de la tabla
adjunta, para proceder a su respectiva calificacin.T= Go + Gt + t
ADonde:T = TraslapeGc = Gancho del cuerpoGt = Gancho de la tapat =
Espesor de la tapaA = Ancho del cierre
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