Universidad Nacional de MoqueguaCarrera Profesional de Ingeniería Agroindustrial

PROPIEDADES TERMICAS DE LOS ALIMENTOS

Docente: Ing. Erik E. Allcca Alca

INTRODUCCION

El calentamiento y el enfriamiento son los procesos más habituales en una planta de procesado de alimentos.

Es común

encontra

r

Unidades de pasteurización, esterilización, refrigeración, congelación, secado y evaporación.

INTRODUCCION

Estos procesos son necesarios para prevenir la degradación de los alimentos por causas microbiológicas y enzimáticas, haciéndolos aptos y seguros para el consumo y alargando la vida útil de los mismos.

INTRODUCCION

Algunas propiedades organolépticas deseables son adquiridas por los alimentos cuando son enfriados o calentados.

INTRODUCCION

En estos procesos ocurre la transferencia de calor entre un producto y un agente calefactor o refrigerante, en forma de entrada de calor (para lograr la destrucción de microorganismos patógenos) o en forma de eliminación de calor (para lograr el retardo de las reacciones de deterioro).

CONCEPTOS BASICOS

El calor es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas.

CONCEPTOS BASICOSEste flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

CALOR: UNIDADES DE MEDIDALa unidad de medida del calor en el Sistema Internacional de Unidades es el Joule (unidad de medida).

Otras unidades ampliamente utilizadas son el BTU y la caloría (cal), que es la cantidad de energía que hay que suministrar a un gramo de agua a 1 atmósfera de presión para elevar su temperatura 1 °C.

PROPIEDADES TERMICAS DE LOS ALIMENTOSSon claves y fundamentales en los procesos térmicos, ya que afectan directamente el diseño y operación de los equipos involucrados en los procesos

• Calor Especifico (Cp)• Conductividad Térmica (K)• Difusividad Térmica (α)• Calor latente (ΔH)

Calor Específico Cp

Es la cantidad de calor que se necesita para provocar un incremento en la temperatura de una sustancia por unidad de masa sin que tenga lugar un cambio de estado.

Unidades: J/(kg.ºC); BTU/(lbm.ºF).Tm

QCp

Calor Específico Cp

Depende de la composición del producto, humedad, temperatura y presión.

En la mayoría de las aplicaciones se utiliza el calor especifico a presión contante cp, ya que su variación es menor al compararlo con el calor especifico a volumen constante cv.

Conductividad Térmica kEs una medida de la velocidad con la que el calor se transmite a través de una unidad de espesor de ese material cuando existe un gradiente de temperatura entre sus extremos.

CmW

CmsJk

...

Conductividad Térmica kOtra unidad comúnmente empleada es

Indica la facilidad con la que el calor atraviesa un cuerpo.

FfthBTUk

..

Conductividad Térmica k

Tipo de Material

Conductividad Térmica k

Metales 50-400 W/m.°CAleaciones 10-120 W/m.°CAgua 0,597 W/m.°CAire 0,0251 W/m.°CMateriales Aislantes

0,035 -0,173 W/m.°C

Conductividad Térmica kEn igualdad de condiciones sentimos más caliente o más frío un metal que la madera, porque el metal conduce el calor cientos de veces mejor que la madera.

Sentimos más frío cuando nos sumergimos en agua a igual temperatura que el aire, en parte porque el agua conduce 20 veces mejor que el aire el calor que escapa de nuestro cuerpo.

Difusividad Térmica α Caracteriza la rapidez con la que varía la temperatura del material ante una solicitud térmica, por ejemplo, ante una variación brusca de temperatura en la superficie.Se determina mediante la siguiente relación:

pcK.

Difusividad Térmica α La mayor difusividad térmica se obtiene en materiales con k muy elevado pero con calores específicos pequeños y densidades pequeñas.

Los materiales con alta difusividad ajustan rápidamente su temperatura a la de sus alrededores.

pcK.

Calor Latente ΔH Es la cantidad de energía necesaria para provocar un cambio de fase de la sustancia.

∆Hvap: cambio de fase líquido a vapor.∆Hcong: cambio de fase líquido a sólido.

Unidades: J/kg; BTU/lbm.

Calor Latente ΔH