Tecnología de Prod. Agroindustriales I PROBLEMAS RESUELTOS DE DESTRUCCIÓN TÉRMICA DE MICROORGANISMOS EN LOS ALIMENTOS (Esterilización por calor húmedo) PROBLEMA Nº1
Se pretende conseguir la destrucción térmica de las esporas de Clostridium botulinum en una conserva. Conocemos que para este microorganismo se consiguen 12 reducciones decimales cuando: - se aplica una temperatura de 105ºC durante 103 minutos - o cuando se aplican 117ºC durante 6,5 minutos. Calcular: 1.- Los tiempos de tratamiento para obtener 12 reducciones decimales a las temperaturas de 100ºC y de 120ºC. 2.- La duración de la reducción decimal a 121,1ºC. 3.- Si la conserva contiene una población inicial de 10 12 esporas, cuantos supervivientes quedarán después de : a) La aplicación de un tratamiento a 100ºC durante 1 hora. b) La aplicación de un tratamiento a 120ºC durante 20 minutos. Solución 1.- Cálculo de los tiempos de tratamiento a 100 y 120ºC: *** Sabemos que F 0 = Fs =D T r y F T = D T , sus respectivas fórmulas son:
F0 =FT .10
(T - T0 ) z
FT =F0 .10
(T 0 -T) z
Analicemos la simbología empleada en estos problemas resueltos con lo desarrollado en la teoría.
Para poder aplicar esta ecuación solo falta conocer el valor de z, ya que cualquiera de las dos parejas de tiempo-temperatura que proporciona el enunciado servirá como pareja de referencia. Para calcular el valor de z se pueden emplear precisamente las dos parejas conocidas:
Sabiendo el valor de z, ya se pueden calcular los tiempos de tratamiento pedidos: a) Tiempo de tratamiento a 100ºC:
b) Tiempo de tratamiento a 120ºC
2.- Cálculo de la reducción decimal a 121,1ºC: Para poder aplicar esta ecuación se debe calcular antes el tiempo de tratamiento a 121,1ºC que no se conoce:
Por lo tanto:
3.- Cálculo de número de supervivientes después de cada tratamiento: Para poder aplicar esta ecuación se deberá conocer el valor de la reducción decimal para cada una de las temperaturas: a) Tratamiento de 1 hora a 100ºC:
b) Tratamiento de 20 minutos a 120ºC:
Como puede observarse, el primer tratamiento es absolutamente ineficaz, mientras que el segundo asegura una protección suficiente. PROBLEMA Nº2
El escaldado y la esterilización son dos tratamientos térmicos que, aunque pretenden objetivos distintos, tienen en común su capacidad de destrucción de microorganismos y enzimas. Calcula el número de reducciones decimales que se obtienen con un escaldado de 2 min a 95ºC y con una esterilización hasta Fo= 4, para Clostridium botulinum, peroxidasa y pectinesterasa, sabiendo que: Clostridium botulinum: D121,1 = 0,21 min Peroxidasa: D82 = 8.10-3 min; z = 7,8ºC. Pectinesterasa: D96 = 1,5.10-6 min; z = 7,8ºC Solución: 1.- Tiempo de tratamiento en esterilización: Fo = t121,1 = 4 min 2.- Cálculo del valor de la reducción decimal a 95 y a 121,1ºC: a).- Clostridium botulinum b).- Peroxidasa
c).- Pectinesterasa
3.- Número de reducciones decimales: a) Escaldado
b) Esterilización
Como puede verse, el escaldado no tiene ningún efecto apreciable contra Clostridium botulinum, mientras que destruye la práctica totalidad de los enzimas. La esterilización produce una reducción suficiente de Clostridium y lógicamente destruye también la totalidad de los enzimas PROBLEMA Nº3 Un fabricante de conservas aplica habitualmente a uno de sus productos un tratamiento térmico de 22 minutos a 115ºC. Por un problema en la central de producción de vapor necesita reducir la temperatura de tratamiento a 110ºC mientras se resuelve la avería. Calcular: 1. Cuanto deberá durar el tratamiento a esta nueva temperatura para conseguir que la seguridad frente a Clostridium botulinum no se vea afectada por el cambio. 2. Como afectará el cambio efectuado al riesgo de no estabilidad asumido por el fabricante, si sabemos que para sus cálculos supone la existencia, en cada envase y antes del tratamiento térmico, de 10 esporas de la bacteria esporulada no patógena sobre la que realiza la suposición. (Para esta bacteria: D121,1= 0,61 min; z= 8ºC) Solución: 1.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 110ºC equivalente al que recibía el producto a 115ºC 2.- Variación del riesgo de no estabilidad al variar las condiciones de proceso: a) Cálculo del riesgo de no estabilidad a 115ºC. *** En este caso N es el número inicial de microorganismos y S es el número de sobrevivientes luego del tratamiento referida a la estabilidad del alimento.
Para poder aplicar esta ecuación deberemos calcular el valor de la reducción decimal a 115ºC de la bacteria no patógena:
Ahora ya podemos calcular el riesgo de no estabilidad:
b) Cálculo del riesgo de no estabilidad del tratamiento a 110ºC
Con las nuevas condiciones de tiempo y temperatura se pasará de encontrar un envase en malas condiciones cada 170.000 (≈ 105,23) a encontrar uno cada 4.600 (≈ 103,7). por lo tanto pese a que se mantiene el mismo control de Clostridium, el nuevo tratamiento puede hacer peligrar la viabilidad de la fábrica. PROBLEMA Nº4 Se quiere determinar el tiempo de tratamiento a 115ºC para una conserva envasada en botes de 200 g (200 cm3). Se puede asumir un riesgo de no estabilidad de 10-4 y se conoce que la concentración de la bacteria esporulada no patógena más termorresistente presente es de 10 -2 esporas/cm3. (D121,1 = 1,2 min, z = 12ºC). Calcular también el Fo aplicado en esas condiciones y comentar si es o no suficiente para asegurar el control de Clostridium botulinum. Solución: 1.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 115ºC: *** X: es concentración de microorganismos V: es el volumen
Para poder aplicar esta ecuación se debe primero calcular el valor de la reducción decimal de la bacteria a 115ºC:
Ahora ya se puede calcular el tiempo de proceso:
2.- Cálculo del Fo aplicado en estas condiciones:
El tratamiento es suficientemente letal contra las esporas de Clostridium botulinum. PROBLEMA Nº5 Los análisis realizados a la materia prima de una conserva demuestran que su contaminación por la bacteria esporulada más termorresistente es de 108 esporas por envase. A esta conserva se le pensaba aplicar un tratamiento térmico a 115ºC hasta Fo = 4. Determinar si la estabilidad de la conserva fabricada en estas condiciones será satisfactoria. (Para la bacteria en cuestión: D121,1 = 3,5 min; z = 16ºC). Solución: 1.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 115ºC
2.- Cálculo del número de supervivientes
El tratamiento no es satisfactorio desde el punto de vista de la estabilidad, aunque si que lo sea desde el punto de vista de la salud pública (Fo = 4). PROBLEMA Nº6 En el problema anterior, determinar a qué temperatura se deberá hacer el tratamiento para conseguir que el número de supervivientes por envase sea igual a 10. Solución El tratamiento que conseguirá que existan 10 supervivientes por envase será aquel en el que:
Plantearemos una aproximación por tanteo hasta conseguir el valor requerido a la fracción anterior: Temperatura (ºC) tiempo (min) D t/D 121,1 4 3,5 1,14 115 16,3 8,4 1.94 110 51,5 17,3 3 100 515,3 72,9 7
a 110ºC
a 100ºC
PROBLEMA Nº7 En una industria de conservas se aplica a un determinado producto un tratamiento térmico a 111ºC durante el tiempo suficiente para alcanzar un riesgo de no estabilidad de 10-4, en envases de 430 ml. Después de mejorar el sistema de fabricación se ha conseguido que la contaminación media del producto en el momento anterior al cierre de los envases pase de 10 ufc/ml a 1 ufc/ml de la bacteria más termorresistente presente, cuyo D111 = 4,2 min. Calcular cual será la reducción en el tiempo de proceso que se podrá conseguir, a la misma temperatura y manteniendo el mismo riesgo de no estabilidad después de las mejoras aplicadas. Comprobar si con el nuevo tratamiento se aseguraría la salud pública. Solución 1.- Cálculo del tiempo de proceso antiguo
2.- Cálculo del nuevo tiempo de proceso
Por lo tanto, la reducción en el tiempo de proceso ha sido de 4,2 minutos. 3.- Comprobación de que la salud pública queda asegurada La salud pública quedará asegurada cuando el Fo aplicado en el tratamiento sea superior a3
En estas nuevas condiciones no quedaría asegurada la salud pública, mientras que en las condiciones iniciales, el Fo aplicado era:
Por lo tanto, en las condiciones iniciales la salud pública sí quedaba asegurada. PROBLEMA Nº8 Un fabricante tenía por costumbre aplicar a una de sus conservas (en envase de 800 ml) un tratamiento térmico a 118ºC durante un tiempo suficiente para alcanzar un riesgo de no estabilidad de 10-4. Después de mejorar los sistemas de manipulación de la materia prima ha comprobado que la contaminación media de su producto antes del tratamiento térmico ha pasado de 15 esporas/100 ml a 9 esporas/100 ml.. Calcular cual será el nuevo tiempo de proceso a aplicar, si se realiza a la misma la temperatura y se pretende asegurar el mismo riesgo de no estabilidad, y comprobar si la reducción de tiempo conseguida constituye una mejora significativa. (Para la bacteria considerada: D118= 2,9 min). Solución 1.- Tiempo de proceso aplicado en las condiciones antiguas
*** C: es concentración.
2.- Tiempo de proceso a aplicar en las nuevas condiciones
Como puede verse, esta pequeña reducción en la contaminación inicial no conlleva una reducción significativa en el tiempo de procesado del producto. PROBLEMA Nº9 Un fabricante tiene por costumbre aplicar a una de sus conservas (en envases de 400 ml) un tratamiento térmico a 115ºC durante el tiempo suficiente para conseguir un riesgo de no estabilidad de 10-4. En el último análisis de la materia prima ha comprobado que la contaminación media ha pasado de 5 esporas/100 ml. a 25 esporas/100 ml.. Calcular a qué temperatura tiene que realizar el tratamiento para que se mantengan el mismo riesgo de no estabilidad y el mismo tiempo de proceso. (Para la bacteria considerada: D115 = 1,5 min y D121,1 = 0,93 min) Solución: 1.- Cálculo del tiempo de proceso a 115ºC:
2.- Cálculo de la nueva temperatura de proceso: Para calcular la nueva temperatura de deberá conocer en primer lugar cual es el valor del parámetro D en estas condiciones
En esta ecuación se conoce: tT = 10,05 min (el mismo que a 115ºC) ST = 10-4 (el mismo que a 115ºC) = 25 esporas/100 ml = 0,25 esporas/ml V = 400 ml Por lo tanto se puede despejar DT
Conocido el valor de DT se podría aplicar la ecuación (1) Si se conociera el valor de z. El enunciado no proporciona este dato, pero si que da la información suficiente para calcularlo:
Conocido el valor de z se puede utilizar la ecuación (1)
Esta sería la nueva temperatura de proceso para controlar la mayor contaminación con el mismo tiempo de tratamiento. PROBLEMA Nº10 En una industria de producción de conserva de espárrago se comprueba, al controlar los sistemas de medida de temperatura, que éstos están averiados y marcan 3ºC más de los reales. ¿En qué condiciones han quedado los espárragos que se han esterilizado a 115ºC, supuestos, hasta un Fo de 3,5?. ¿Durante cuanto tiempo debía de haberse mantenido la temperatura de proceso para alcanzar, efectivamente, el Fo requerido?. Solución: 1.- Cálculo del tiempo de proceso a 115ºC reales Fo = t121,1 = 3,5 min
2.- Cálculo del Fo aplicado a 112ºC
El Fo aplicado ha sido por lo tanto de 1,75 lo que no asegura en ningún caso la salud pública. 3.- Calculo del tiempo que hubiera sido necesario aplicar la temperatura de 112ºC para alcanzar un Fo de 3,5
El tiempo necesario hubiera sido el doble del efectivamente aplicado.
PROBLEMA Nº11 Se están esterilizando espárragos en tarro de vidrio en un autoclave vertical de 2 jaulas, empleando para la calefacción agua recalentada. La estratificación natural que se produce en la masa de agua conduce a que el gradiente de temperatura entre las capas superior e inferior de este agua sea de 8ºC. Sabiendo que se pretende dar al espárrago un tratamiento de Fo= 3,5 a una temperatura de 115ºC, calcular: 1.- Cual será el tratamiento efectivo dado a los tarros de la capa inferior, si se toma como temperatura de referencia la del agua de la capa superior. 2.- Cual será el tratamiento efectivo dado a la capa de tarros superior si por el contrario se toma como temperatura de referencia la de la capa de agua más próxima al fondo del autoclave. 3.- Que diferencial de temperatura se podrá admitir para que en el fondo el Fo no sea menor de 3,0 cuando se tome como temperatura de referencia la de la capa superficial. Solución: 1.- Caso de tomar la temperatura en la superficie: a) Tiempo de tratamiento Fo = t121,1= 3,5 min
b) Temperatura en el fondo: Tf = Ts - 8 = 107ºC c) Fo conseguido en el fondo:
Se ha conseguido un Fo muy inferior al que aseguraría la salud pública. 2.- Caso de tomar la temperatura del fondo a) Temperatura en la superficie: Ts = Tf + 8 = 115 + 8 = 123ºC b) Fo conseguido en la superficie:
La capa superior ha recibido una enorme sobrecocción. 3.- Diferencial máximo de temperatura admisible Tiempo de tratamiento = tT = 14,26 min Fo = t121,1 = 3,0 min
Por lo tanto el diferencial que podemos admitir es de: ∆T = 115 - 114,3 = 0,7ºC PROBLEMA Nº12 Un fabricante de conserva de champiñón pretende incrementar la producción horaria de su empresa a la vez que reducir la pérdida de peso producida en el tratamiento térmico.
En la actualidad realiza la esterilización a 120ºC, durante el tiempo necesario para garantizar un riesgo de no estabilidad de 10-4 con respecto a las esporas de la bacteria termorresistente, no patógena, más abundante (D121,1 = 3,2 min; z = 7,9ºC), de las que se supone que existen 10 esporas/envase antes del tratamiento térmico. Qué reducción del tiempo de proceso (en %) obtendrá, y cual será la reducción de la pérdida de peso, si realiza el tratamiento térmico a 130ºC. (Para la pérdida de peso: D121,1 = 1250 min; z= 44ºC). Solución: 1.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 120ºC para un riesgo de no estabilidad de 10-4:
Como no se conoce D120, se deberá calcular antes de poder aplicar la ecuación anterior:
por lo tanto:
2.- Comprobación del Fo aplicado en estas condiciones de proceso:
Evidentemente con este Fo queda garantizada la salud pública. 3.- Cálculo del tiempo de proceso a 130ºC manteniendo la misma letalidad frente a Clostridium botulinum:
Por lo tanto la reducción del tiempo de proceso en porcentaje será:
4.- Cálculo de la pérdida de peso a 120ºC *** Π120; es el peso luego del tratamiento a una temperatura y Π la condición de peso inicial.
Como no se conoce D120, para la pérdida de peso, se deberá calcular antes de poder aplicar la ecuación anterior:
Ahora se estará en condiciones de calcular el peso que quedará después del tratamiento a 120ºC: Luego después del tratamiento a 120ºC el peso final será el 96,24% del peso inicial, y la pérdida de peso: 5.- Cálculo de la pérdida de peso a 130ºC
En este caso se debe obtener el valor de D130 para poder realizar el cálculo:
Ahora ya se puede calcular el peso que quedará después del tratamiento a 130ºC:
El peso final después del tratamiento a 130ºC será el 99,35% del peso inicial, luego la pérdida de peso será: Por lo tanto la reducción de la pérdida de peso con el cambio de la temperatura de tratamiento será:
PROBLEMA Nº13 Un fabricante de conservas de lentejas ha recibido una serie de reclamaciones de sus clientes que opinan que está aplicando una cocción excesiva al producto. En su producción normal este fabricante aplica un tratamiento a 115ºC hasta Fo = 15. Encontrar las condiciones de proceso adecuadas para doblar la firmeza de la lenteja procesada, manteniendo el mismo riesgo de no estabilidad aplicado en la actualidad. El fabricante supone que cada envase contiene 10 esporas de la bacteria más termorresistente antes del tratamiento térmico. (Parámetros de termorresistencia: - bacteria esporulada más termorresistente: D b121,1 = 3,2 min; z b = 15ºC. - firmeza de las lentejas: D121,1 firmeza = 25 min; z firmeza = 58ºC). Solución: 1.- Tiempo de tratamiento a 115ºC para conseguir un Fo = 15:
2.- Cálculo de la reducción decimal a 115ºC para la bacteria:
3.- Cálculo del riesgo de no estabilidad aplicado habitualmente
Para que se mantenga el riesgo de no estabilidad a cualquier temperatura será necesario que se mantenga el cociente: (1) 4.- Cálculos de la pérdida de firmeza *** A la condición inicial de firmeza se representa para este cálculo por Γ ; y por Γ con su subíndice de temperatura, a la condición luego del tratamiento al que se sometió.
La firmeza después del tratamiento a 115ºC es un 1% de la inicial, luego el tratamiento buscado deberá conseguir que la firmeza final sea del 2% de la inicial, por lo tanto:
(2) 5.- Cálculo de las nuevas condiciones de proceso: De las ecuaciones (1) y (2) sabemos que: Para mantener el riesgo de no estabilidad: tT= 7,5 DbT Para mantener la firmeza buscada: tT = 1,699 Df T Por lo tanto: (3)
Sustituyendo en (3)
6.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 116ºC
PROBLEMA Nº14 Un fabricante pretende que su conserva de garbanzos tenga una firmeza doble de la alcanzada habitualmente. Sabiendo que normalmente el tratamiento aplicado es de 15 minutos a 118ºC, determinar las nuevas condiciones de tratamiento para alcanzar la firmeza buscada. (Para los garbanzos: D121,1 firmeza = 8 min.; zfirmeza = 50ºC). Solución: 1.- Cálculo de la reducción de firmeza que se produce con el tratamiento habitual:
Para poder aplicar esta ecuación es necesario conocer D118:
Por lo tanto De donde se deduce que después de un tratamiento a 118ºC durante 15 minutos el valor de la firmeza final es el 2,3% de la que tenía antes de comenzar el tratamiento. 2.- Cálculo de las condiciones de tratamiento necesarias para que la firmeza final sea el doble que la obtenida habitualmente: Firmeza final buscada = 4,6 % de la inicial Por lo tanto:
Luego:
Se deberá por lo tanto encontrar una temperatura para la cual la relación tiempo de tratamiento (equivalente a 15 min a 118ºC)/reducción decimal de la firmeza de los garbanzos, sea próxima a 1,3372, y esto lo deberemos conseguir por tanteo: Temperatura tiempo (min) D (min) t/D 118 15 9,23 1,625 121,1 7,35 8 0,918 119 11,91 8,81 1,352 119,1 11,64 8,77 1,327 Para 121,1ºC:
Para 119ºC:
Para 119,1ºC
Las condiciones de trabajo buscadas son: 11,6 min a 119,1ºC. PROBLEMA Nº15 Un fabricante de conservas de alubias aplica a su producto un tratamiento térmico a 115ºC hasta alcanzar un Fo = 4. Aprovechando que va a renovar el autoclave, pretende incrementar la temperatura de proceso hasta 125ºC y mantenerla el tiempo suficiente para alcanzar la misma seguridad frente a Clostridium botulinum.
Calcular cuál será el nuevo tiempo de proceso y cómo se verá afectada la textura (firmeza) de la alubia producida.. (Para la firmeza de la alubia: D121,1 = 1,4 min.; z = 21,3ºC). Solución: 1.- Cálculo del tiempo de proceso a 115ºC
2.- Cálculo del tiempo de proceso a 125ºC
3.- Cálculo de la pérdida de firmeza a 115ºC
4.- Cálculo de la pérdida de firmeza a 125ºC
Al comparar la firmeza a 125ºC con la alcanzada a 115ºC, podemos comprobar que a la temperatura más alta (125ºC) se obtendría una firmeza casi 10.000 veces mayor que a la temperatura más baja (115ºC). Por lo tanto, desde el punto de vista de la destrucción de Clostridium, se puede hacer el cambio de temperatura de proceso, pero desde el punto de vista de la textura del producto el cambio es problemático, ya que si a 115ºC la textura del alimento era correcta, hacerla 10.000 veces mayor nos llevaría a un producto excesivamente crudo. PROBLEMA Nº16 Un producto está recibiendo un tratamiento térmico hasta un Fo= 3 a 125ºC. Calcular que efecto tendía sobre la vitamina C residual la elevación de la temperatura de proceso hasta 145ºC, manteniendo la letalidad del tratamiento. (Para la vitamina C: D 121,1 = 0,8.10-3 min; z=18,2ºC). Solución: 1.- Cálculo de la vitamina C residual después del tratamiento a 125ºC:
Para poder aplicar esta ecuación se debe conocer en primer lugar el tiempo de tratamiento a 125ºC, que deberá ser el adecuado para que el Fo conseguido sea de 3:
Como tampoco se conoce el valor de la reducción decimal a 125ºC para la vitamina, deberá calcularse también:
Ahora ya se puede calcular la concentración de vitamina C después del tratamiento a 125ºC:
En estas condiciones puede afirmarse que la vitamina C habrá desaparecido completamente. 2.- Cálculo de la destrucción térmica de la vitamina C a 145ºC: Se deberá calcular también en este caso el tiempo de tratamiento y la destrucción decimal de la vitamina para esta temperatura:
Ya se puede aplicar la ecuación que permite conocer la concentración de vitamina C después del tratamiento térmico:
Por lo tanto, el cambio en las condiciones de proceso no varía el efecto del tratamiento térmico sobre la vitamina C, que también queda totalmente destruida. PROBLEMA Nº17 En un producto que debe recibir un tratamiento de pasteurización con un efecto letal equivalente P1060 = 270, se produce una destrucción del 95% del ácido pantoténico presente, cuando este tratamiento tiene lugar a 105ºC. ¿Qué porcentaje de este ácido permanecerá en el citado alimento si realizamos el tratamiento térmico a 115ºC?. (Para el ácido pantoténico: z = 35,8ºC). Solución 1.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 105ºC
2.- Cálculo de D105 para el ácido pantoténico
3.- Cálculo de D115 para el ácido pantoténico
4.- Cálculo del tiempo de tratamiento a 115ºC
5.- Concentración de vitamina C después del tratamiento a 120ºC
Es decir que la concentración final de ácido pantoténico después del tratamiento a 115ºC será el 56,23% de la concentración inicial. PROBLEMA Nº18 Un producto está recibiendo un tratamiento de pasteurización P1060= 60 min. Si este producto tiene una concentración de vitamina B1 de 500 µg/g, calcular cual será la concentración de esta vitamina después de este tratamiento y en que condiciones se deberá realizar el proceso si se pretende que el producto final contenga 120 µg/g de vitamina B1, manteniéndose la letalidad del tratamiento. (Para la vitamina B1: D60= 0,17 min.; z = 22ºC). Solución: 1.- Cálculo de la vitamina restante después del tratamiento inicial:
Efectivamente, después de este tratamiento la vitamina B1 ha quedado completamente destruida. 2.- Cálculo de las condiciones del nuevo tratamiento:
Para resolver esta ecuación sabemos que la concentración final ( ) debe ser igual a 120 µg/g, y que la concentración inicial ( ) es igual a 500 µg/g por lo tanto: Χ
La solución del problema pasa por encontrar una temperatura para la cual la relación tiempo de tratamiento/reducción decimal de la vitamina sea próxima a 0,61, y esto se deberá conseguir por tanteo: Temperatura tiempo (min) D (min) t/D 70 6 0,06 100 90 0,06 7,3.10-3 8,15 -3 100 0,006 2,6.10 2,32 110 0,0006 9,1.10-4 0,66 Para 70ºC:
Para 90ºC:
Para 100ºC:
Para 110ºC:
Las condiciones de trabajo buscadas son: Temperatura: 110ºC tiempo : 6.10-4 min = 0,036 s. Este proceso no es posible realizarlo, ya que no hay ningún tratamiento térmico industrial en el que se puedan controlar tiempos tan cortos. PROBLEMA Nº19 En las instalaciones de un catering se aplica a los platos preparados en barquetas de 500 ml, después de sellar la barqueta, una pasterización de intensidad P1070 = 5. Los análisis efectuados sobre los productos, antes del tratamiento térmico, indican que: • la bacteria patógena más termorresistente presente es la Salmonella spp. • la concentración media de microorganismos mesófilos es de 102 ufc/ml. Si se admite que la salud pública queda asegurada cuando se aplican 25 reducciones decimales a la concentración inicial de Salmonella, decidir: 1. Si con el tratamiento térmico aplicado se asegura la salud pública. 2. Si será necesario el almacenamiento frigorífico de las barquetas pasterizadas hasta su consumo. (Datos: Salmonella spp: D60 = 2,3 min; z = 5ºC Mesófilos : D65 = 4 min; z = 10ºC.) Solución 1.- Cálculo de las reducciones decimales aplicadas a la Salmonella: Para poder aplicar esta ecuación se debe calcular en primer lugar la reducción decimal (D70) a 70ºC para Salmonella, a partir de la conocida a 60ºC.
El número de reducciones decimales aplicadas en el tratamiento se podrá calcular ahora despejando n de la primera ecuación:
Es evidente que en estas condiciones la salud pública queda perfectamente a salvo. 2.- Cálculo de la contaminación final por mesófilos Los microorganismos mesófilos supervivientes al tratamiento térmico se podrán calcular aplicando la siguiente ecuación:
Por lo tanto será necesario conocer cual es el número de microorganismos mesófilos presentes antes del tratamiento térmico y cual es la reducción decimal a 70ºC para estos microorganismos.
Con estos datos se puede calcular el número de supervivientes después del tratamiento:
De este resultado se desprende que en todas las barquetas existirá contaminación por mesófilos después del tratamiento térmico, por lo que será imprescindible el almacenamiento en refrigeración del producto para evitar su deterioro inmediato y prolongar su vida útil. PROBLEMA Nº20 Una industria está produciendo un plato preparado a base de guisantes al que se aplica un tratamiento de cocción a vacío (a 95ºC) de intensidad C3095= 10. Calcular: 1. El valor pasteurizador P1070 que tendrá este tratamiento térmico. 2. Sabiendo que este producto necesita una pasteurización P1070> 2500 para alcanzar una vida útil (a 2ºC) de 15 días, decidir si sería posible procesarlo a 85ºC (manteniendo el mismo efecto de cocción). Solución 1.- Cálculo del valor pasteurizador del tratamiento de cocción: Una cocción C3095 = 10 significa que el producto ha recibido un tratamiento térmico equivalente a un mantenimiento a 95ºC durante 10 minutos, por lo tanto, el valor pasteurizado de este tratamiento será: 2.- Cálculo del tiempo de cocción a 85ºC El tiempo de procesado a 85ºC para que el efecto de cocción obtenido sea el mismo que a 95ºC será:
3.- Cálculo del valor pasteurizador de este último tratamiento de cocción: El valor pasteurizador de este tratamiento de cocción (P1070) es inferior a 2500, por lo tanto no se puede reducir la temperatura de proceso a 85ºC, ya que en estas nuevas condiciones se mantendrá el efecto de cocción pero se reducirá de forma muy importante el efecto pasteurizador del proceso. FUENTES REVISADAS:
- PRODUCTOS GERBER. 2000. Microbiología de alimentos. (disponible en Internet en PDF) - FDA. 2000. Kinetic parameters for inactivaton of microbial populations. Thermal processes. Edit. Food and Drug Administration.U.S. - Multimedia proceso esterilización-pasteurización_ (Requiere Flash real player 9.0)
http://www.steriflow.com/flash/principe_es/index.htm http://www.unavarra.es/genmic/Problemas%20Pepe/Portada%20en%20color.htm
