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.
Manual de.,datos para mgemeria de los alimentos
George D. Hayes Senior Lecturer in Food Engineering Departrnent of Food Manufacture and Distribution Manchester Polytechnic
Traducido por el Dr. Justino Burgos González Catedrático de Tecnología de los Alimentos Facul tad de Veterinaria Universidad de Zaragoza
Editorial ACRIBIA, S. A. ZARAGOZA (España)
Titulo original: Food Engineering Data Handbook Autor: G. D. Hayes Editorial: Longman Group, UK.
«This translation of Food Engineering Data Handbook, First Edítion is published by arrangement with Longman Group UK Límíted, London».
© longman Group UK Límited, 1987 © De la edición en lengua española Editorial Acribia, S. A. Apartado 466 50080 ZARAGOZA (España)
t.sB.N.
84-200-0727-7
IMPRESO EN ESPA;\lA
PRINTED IN SPAIN
Reservados todos los derechos para los paises de habla española. Este libro no podrá ser reproducido en forma alguna, total o parcialmente, sin el permiso de los editores.
Depósito legal: Z-1.316-92
Editorial
ACRIBIA,
S.A. - Royo, 23 - 50006 Zaragoza
Imprime: Tipo Línea, S.A. - Isla de Mallorca, sIn. - 50014 Zaragoza,
1992
INDICE DE CONTENIDO
Prólogo
ix
CAPITUW 1 INTRODUCCION Contenido del capitulo l.l El sistema internacional 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
1 2 3 5 6 8 22 22
de unidades Otros sistemas de unidades Ejemplos de unidades derivadas y sus símbolos Constantes químicas y físicas fundamentales Tablas de conversiones comunes Unidades de irradiación Vitaminas - Unidades internacionales
CAPIl'UW 2 DATOS DE INGENIERIA Contenido del capítulo 2.1 Signos y símbolos utilizados 2.2 2.3 2.4 ·2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13
25 normalmente
en ingeniería
de alimentos.
Propiedades de los gases Calores: de combustión Poder calorífico de los combustibles modernos Propiedades termodinámicas del vapor - Tablas de vapor Propiedades físicas y térmicas del «Therrnex» Propiedades de sólidos utilizados en ingeniería Datos sobre cedazos estándar Tamaños estándar de tuberías y datos relativos a las mismas Materiales de construcción para uso en las industrias alimentarias..... Propiedades físicas de los fluidos frigorígenos (refrigerantes) Datos de transferencia de calor Transferencia de calor en estado no estacionario (transiente) Diagramas
27 30 32 33 34 35 37 44 45 46 48 54 56 V
2.14 Datos del voltaje de un termopar 2.15 Iluminación recomendada para superficies destinadas al tratamiento de los alimentos 2.16 Hidrogenacíón de aceites comestibles - Necesidades de hidrógeno 2.17 Selección de bombas y compresores CAPITUW
3
79 80 82 83 87 91 100 101 102 103
113 113 115 119 128 129 130 131 132
5 DATOS RELATIVOS AL PROCESADO, ALMACENAMIENTO Y ENVASADO DE WS ALIMENTOS
Contenido del capítulo 5.1 Definició n de términos en con servería 5.2 'Ierminología de los botes de conservas 5.3 Tamaño y capacidad de los botes 5.4 Tamaños de bote recomendados 5.5 Detalles sobre la hojalata
VI
65 67 68 71 75
4 DATOS TERMICOS RELACIONADOS CON WS ALIMENTOS y LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
Contenido del capítulo 4.1 Cálculo de las propiedades térmicas de los alimentos 4.2 Fórmulas y programas de ordenador 4.3 Valores tabulados de las propiedades térmicas de los alimentos 4.4 Energía de activación e inactivación enzimática 4.5 Datos relativos a microorganismos y enzimas "............... 4.6 Datos para el cálculo de tratamientos térmicos referidos a algunos microorganismos importantes como causa de deterioro de los alimentos. 4.7 Contenido calórico de algunos alimentos 4.8 Propiedades dieléctricas de los alimentos CAPITUW
60 62 63
PROPIEDADES FISICAS y QUIMICAS DE WS ALIMENTOS
Contenido del capítulo 3.1 Compendio de datos sobre alimentos 3.2 pH de los alimentos 3.3 Contenido en agua de diversos alimentos 3.4 Viscosidad de los alimentos líquidos 3.5 Punto de ebullición de las disoluciones de sacarosa (azúcar de caña y de remolacha) 3.6 Datos reológicos de los alimentos 3.7 Densidad de distintos productos sólidos 3.8 Características físicas de alimentos en polvo 3.9 Resistencia y propiedades mecánicas de los alimentos 3.10 Propiedades físicas y químicas de grasas, aceites y productos lácteos.. 3.11 Datos dilatométricos de contenido en sólidos y de análisis por RMN de grasas y aceites 3.12 Densidad y peso específico de las disoluciones acuosas 3.13 Datos de disoluciones tampón 3.14 Datos psicrométricos de los alimentos, incluyendo diagramas, tablas de actividad de agua y datos de ERH CAPITUW
59
133 135 139 141 143 144
5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14
Detalles de las lacas o esmaltes de revestimientos Detalles sobre el procesado de algunos productos Cálculo de tratamientos térmicos - Definición de términos y símbolos Valores Fo requeridos para la esterilización comercial Origen de los defectos hallados en el sertido - Tabla de la Metal Box pie, Worcester Tabla de coeficientes de letalidad .. Propiedades de los materiales para envasados flexibles.......... Datos sobre aditivos alimentarios Condiciones de almacenamiento recomendadas
Indice alfabético
145 146 154 156 157 158 159 162 171 177
VII
PROLOGO
El autor ha podido comprobar en sus estudios sobre ingeniería de alimentos y diseño de fábricas de industrias alimentarias, durante las tres últimas décadas, la necesidad de una fuente de datos concisa y compacta que contenga información técnica relativa a la Ciencia y Tecnología de los Alimentos; ha dedicado incontables horas a buscar datos relativos a los alimentos, aunque a menudo solo necesitaba valores groseramente aproximados respecto a un determinado alimento o una propiedad importante desde el punto de vista de la ingeniería. El presente manual pretende, por consiguiente, presentar de forma conveniente y accesible datos de interés para tecnólogos e ingenieros de los alimentos; sin embargo, dado el rápido desarrollo y la enorme variedad de las industrias alimentarias en el Mundo Occidental, es inevitable que haya algunas omisiones. Espero que esto no reduzca dramáticamente el valor del texto. Todos aquellos a los que se pidió consejo coincidieron en opinar que el éxito de esta publicación iba a depender mucho de la presentación, por lo que el manual se ha dividido en cinco capítulos, cadauno de los cuales va precedido de un índice amplio y detallado de su contenido. El primer capítulo se ha pretendido estructurar como una sección introductoria que recogiera el amplio abanico de unidades empleadas en la industria alimentaria y su interconversión. Se consideró prudente reunir todos los datos que no se refieren a alimentos en una sección separada denominada «Datos de Ingeniería». El Capítulo 2 contiene una buena parte de la información que es probable que el ingeniero de alimentos necesite. Las propiedades químicas y físicas de los alimentos aparecen en el Capitulo 3, que incluye datos sobre alimentos y sobre sólidos particulados y gases empleados en la industria alimentaria. El Capítulo 4 contiene numerosos datos sobre las propiedades térmicas de los alimentos, junto con las fórmulas necesarias para predecir esas propiedades y un programa de ordenador apropiado para ello. Todos los datos relativos a envasado y almacenamiento de alimentos se incluyen en el último .capítulo, que contiene un resumen de términos referentes al enlatado y listas de las condiciones recomendadas para el tratamiento térmico; también figuran en él algunas recetas. El autor se halla en deuda con numerosos colegas, académicos e industriales, que han contribuido a hacer posible este libro y quiere dar sus más sinceras gracias, en particular, a David Browning, que «echó a rodar la bola»; al profesor Alan Bailey y su equipo del AFRC (Institute of Food Research, Bristol); a Metal Box plc; a Lyn Bates de Ajax Equipment Ltd. y, finalmente, a Tina Mason de Vuman Computer Systems Ltd., que llevó a cabo la penosa tarea de mecanografiar el texto. G. D. Hayes
Capítulo 1
INTRODUCCION
1.1
El sistema internacional de unidades. 1.1.1 1.1.2
1.2
Prefijos. Definiciones.
Otros sistemas de unidades. 1.2.1 1.2.2 1.2.3
Sistema ingenieril anglosajón. Sistema caso Sistema FPS.
1.3
Ejemplos de unidades derivadas y sus símbolos.
1.4
Constantes químicas y físicas fundamentales. 1.4.1
1.4.2 1.5
Tablas de conversiones comunes. 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 '1.5.5 ).5.6 1.5.7 1.5.8
).6
Tabla de conversiones habituales. Conversión de grados Celsius en grados Fahrenheit. Grados tradicionales observables durante el calentamiento de los jarabes. Presión reducida - Tabla de conversiones aproximadas. Comparación de varias escalas hidrométricas (peso específico a 15,5 oC). Relación entre grados Brix, grados Baumé, índice de refracción (IR) y peso específico (PE) pare disoluciones de azúcar (sacarosa). Relación entre lecturas salornétricas, peso especifico (PE), grados Baumé y concentración de salmueras. Representación del porcentaje de sal en función de los grados Twaddell en salmueras.
Unidades de irradiación. 1.6.1
1.7
Tabla de elementos y sus números atómicos. Constantes físicas.
Conservación por irradiación -
Vitaminas -
Unidades internacionales.
Dosis de irradiación necesarias.
2
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA
DE LOS ALIMENTOS
1.1 El sistema internacional de unidades Este sistema se basa en las siguientes siete unidades fundamentales: segundo (s); amperio (A); kelvin (K); candela (cd) y mol. se utilizan las siguientes
Además,
unidades
Fuerza ::: masa x aceleración La unidad SI de fuerza es el newton
suplementarias
(kg);
O derivadas;
(N)
J (N) = 1 kg x 1 m/s!
=
La unidad
SI de trabajo
o energía es el julio (J),
1 julio (J)
=:;
La unidad
metro (m); kilogramo
1 kg m/s2
1 N x 1 ro = J Nm
SI de potencia
es el watio (W) = 1 l/s ya que,
a que se realiza el trabajo
potencia = velocidad = l/s = watio
(trabajo
realizado
en la unidad de tiempo)
1.1.1 Prefijos Prefijos
adoptados
para los múltiplos
y submúltiplos
de cada unidad:
Factor
Prefjjo
Símbolo
Factor
Prefijo
1010 1015 101 2
exa peta te ra giga mega k i lo hecto deca
E
10-1 10-1 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-'6
deci centi
d
mili
m
micro
JI.
lOs 106 103 10' 101
P T G M
k h da
Símbolo
e
nano
n
pico
P f a
f'ernt o
atto
1.1.2 Definiciones
Magnitud
Denominación unidad
Símbolo
Definición
Longitud
metro
m
1.650.763,73 veces la longitud de onda, en vacío, de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2P y 5d del átomo de Kripton - 86.
INTRODUCCION
3
Magnitud
Denominación unidad
Símbolo
Definición
Tiempo
segundo
s
Duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133.
Masa
kilogramo
kg
Masa del prototipo de PlatinoIridio conservada en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas. El kilogramo es la única unidad básica definida por un objeto artificial.
Intensidad de corriente
amperio
A
La corriente que mantenida entre dos conductores paralelos de longitud infinita y sección transversal circular despreciable, situados a 1 m de distancia en el vacío, produce entre ambos conductores una fuerza igual a 2 x 10 - 7 N por metro de longitud.
Temperatura
kelvin
K
Unidad utilizada para expresar un intervalo o diferencia de temperatura igual a la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Cantidad de sustancia
mol
mol
La cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas unidades elementales como átomos hay en 0,012 kg de carbono.
Intensidad luminosa
candela
cd
La intensidad luminosa de 1/600.000 de un metro cuadrado de un cuerpo negro a la temperatura de fusión del platino (2.042 K).
1.2 Otros sistemas de unidades Se han propuesto numerosos sistemas de unidades. Los ingenieriles han gozado de una amplia aceptación en el pasado. Se bansan en la segunda ley del movimiento de Newton: Fuerza
=
(factor de proporcionalidad)
(masa) (aceleración)
El valor a dar a este factor de proporcionalidad depende sólo de las unidades adoptadas para medir la fuerza, pero desgraciadamente, por haber sido tradicional representar este factor por el símbolo lIg, los estudiantes tienden a asociarlo con la aceleración debida a la gravedad. La segunda ley de Newton puede escribirse:
F = l/g Ma de modo que, cuando la fuerza se mide en newtons, la masa en kilogramos y la longitud en metros: 1 N = lIg (1 kg) (l m/52) y g = 1 kg m/52
4
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LDS ALIMENTOS
1.2.1 Sistema ingenieril anglosajón En este sistema, la libra masa se define como la fracción 112.2046 del kilogramo, la unidad de longitud es el pie, y la uní dad de tiempo es el segundo. Una libra-fuerza (1 Ibf) se define como la fuerza que aplicada a una libra masa (llbm) produce una aceleración de 32,174 ftls2. 1 lbf (F) ;.- (factor de proporcionalidad) 1 lbf g
1.2.2
(1 Ibm) (32,174 ftls2)
l/g (l lbm) (32,174 ftN) [t 1 ¡bm 32,174 1 Ibf 52
Sistema CGS
En este sistema, las unidades básicas son las siguientes: longitud gramo; tiempo = 1 segundo.
=
1 centímetro; masa
=
1
La unidad de fuerza Quecomunica a una masa de 1 gramo una aceleración de 1cm/s" se conoce como dina.
1 dina acelerará a 1 gramo a razón de 1 cm/52
1.2.3 Sistema FPS En el Sistema FPS las unidades básicas son: longitud = 1 pie (ft); masa = 1 segundo,
=
1 libra (lb); tiempo
La unidad de fuerza, el poundal, es aquella fuerza que comunicará una aceleración de 1 ft/s2 a la masa de 1 libra. 1 poundal acelerará 1 lbm a razón de 1 ft/s2
INTRODUCCION
5
1.3 Ejemplos de unidades derivadas y sus símbolos
Magnitud
Símbolo
Unidades
Aceleración
a
ms-2
Velocidad angular
w
rad
Area
A
m-z
Densidad
p
kgm-3
Capacidad eléctrica
e
CV-1
Carga eléctrica
Q
AS-l
Potencial eléctrico
V
WA-I
Resistencia eléctrica
R
VA-I
Energía
J
J
Entalpía
H
J
Fuerza
F
N
Frecuencia
r
S-I
Wm-2
Flujo de calor Coeficiente de transferencia de calor
S-1
h
Wm-2K-I
Intensidad luminosa
cd
Flujo luminoso
cd sr
kgm-2s-1
Coeficiente de transferencia másica
Kg
Fracción molar
M
Velocidad de flujo másico
G
Número
n
Coeficiente global de transferencia de calor
U
Wm-2K-:-'
Ángulo plano
8
rad
Presión
p
Nm-2
(continúa)
kgm-2s-1
6
MANUAL
DE DATOS PARA INGENIERIA
DE LOS ALIMENTOS
(continuación)
Magnitud
Símbolo
Unidades
Potencia
p
J$-'
Energía específica
E
Jkg-1
Calor específico
Cp
Jkg-'
Volumen específico
V
m3kg-1
Dlfuslvidad
o.
m2s-'
)..
Wm-'
u
ms " '
térmica
Conductividad
térmica
Velocidad
K-l
K-'
Viscosidad
absoluta
!!
Ns-'m-'m
Viscosidad
cinemática
v
m2s-1
V
ml
w
kg-1
Volumen Contenido
en agua
1.4 Constantes químicas
y
físicas fundamentales
1.4.1 Tabla de elementos y sus números atómicos Número atómico
Símbolo
Nombre
H He Lí Be
Hidrógeno Helio Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxigeno Flúor Neón Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre
Z 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
B
e N O F Ne Na
Mg Al
Si P S
Número atómico Z 17 18 19
20 21
22 23 24
25 26
Símbolo
Nombre
el
Cloro Argón Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Cinc Galio Germanio
A K Ca
Se Ti V
er Mn
27
Fe Co
28
NI
29
eu Zn
30 31 32
Ca Ce
7
INTRODUCCION
Número atómico Z 33
34 35 36 37
38 39 40 41 42 43 44 4S 46 47 48 49 50
51 52 53 54 55 56 57 58 59
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
Símbolo
Nombre
As Se
Arsénico Selenio Bromo
Br Kr Rb Sr y
Zr Nb
Mo
Te Ru Rh Pd
Ag Cd In
Sn Sb
Te I
Xe Cs Ea La
Ce Pr Nd
Pm Sm
Eu Gd Tb
Dy Ho
Er
Tm
Kriptón
Rubidio Estroncio Itrio Circonio Niobio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Teluro Iodo Xenón Cesio Bario Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Promecio Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Thlio
Número atómico Z 70
71
Símbolo
Nombre
Yb Lu
Iterbio Lutecio Hafnio Tántalo Wolframio Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio Talio Plomo Bismuto Polonio Astato Radón
72
Hf
73 74 75 76
Ta W
Re Os
77
Ir
78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98
Pt
99 100 101 102 103 104 105
Au Hg Tl Pb
Bi Po
At
Rn Fr Ra Ac
Th Pa U Np Pu Aro Cm
Bk Cf E
Francio Radio Actinio Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio Califomio
Eistenio
Fm
Fermio
Mv
Mendelevio Nobelio Laurenclo
No
Lw Ku Ha
Kurchatovio
Hahnio
Los elementos escritos en itálica no existen en la naturaleza, pero han sido producidos artificialmente.
8 1.4.2
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERlA
DE LOS ALIMENTOS
Constantes físicas
(i)
Base de logaritmos naturales
e
2,7183
(ii)
Aceleración de la gravedad
s
9,80665
(iíi)
Número Pi
rr
3,1416
(iv)
Constante de Planck
h
6,626 x 10-34Js
(v)
Velocidad de la luz
e
3 x lOS mIs
(vi)
Constante universal de los gases
R
8,314 J/moLK
m/s2
1.5 Tablas de conversiones comunes
1.5.1 Tabla de conversiones habituales
Aceleración
Area
cm/s 2 m/h2 ft/s·
1,000 7,716 3,048
O x 10-2 mIs
2
O x 10-3 O x 10-1
2
cm2
1,000 9,290 6,451 8,361 4,046 2,590
Ox 3 x 6 x 3 x 9 x O x
4,186 4.186
8 x 106 J/u\3. 8 x 103 J/m3
ft 2 in2 yd2
acre 1 mi le2
Potencia calorífica
Coeficiente .de expansión (volumétrico) Densidad
cal/cm3 kcal/m3 Btu/ft3 Chu/ft3 therm/ft3 kcal/ft~ glcm3 Ib/ft3 Ib/ft3
Oc °F oC
g/cm3 ¡b/ft3 Ib/UJ< gal 1 IbjUS gal 1 kg/ft3
10-4 10-2 10-4 10-2 103 104
O x 104 6,706 7 x 104 3.726 O x 109 1,478 6 x lOs
3,726
mis mis m2 m2 m2 m2 m2
m2
J/m3 J/m3 J/m3 J/m3
1.000 O X 103 Oc 2,883 3 x 10 kg/m3 1,601 8 x 10 kg/m3 1,000 1 .601 9.977 1,198 3.531
X 103 kg/m3 8 x 10 kg/m3 9 x 10 kg/m3 3 x 102 kg/m3 5 x 10 kg/m3
O
2
oC
Oc
9
INTRODUCCION
4.186 4.186 1.055 1.000 2.647 3.600 4.213 1.355 1.899 2.684 4.185 2.989
S'J 8 x 1 x O x 7 x O x 9 x 8 J 1 x 5 x 5 x 1 J
1 tonf
1.000 9.806 1.382 4.448 9.964
O 7 5 2 x
cm2 1 kcal/h m2 1 Btujh ft2 1 Chujh ft2 1 kcaJ/h ft2
4.186 1.163 3.154 5.678 1.251
.8 O 6 4 8
1 cal/s g 1 kcaJ/h kg
4.186 8 x 103 W/kg 1 .163 O W/kg 6.461 2 x 10-2 W/kg
1 cal 1 kcal
Energla
1 Btu 1 erg 1 hp h(métrico)
1 kW h 1 ft pdl
1 ft lbf 1 Chu
1 hph( Imp) 1 termia 1 ft kgf
J dina 1 kgf
Fuerza
1 pdl 1 lbf
Flujo de calor.
Velociedad de cesión de calor (másica)
1 caljs
1 Btu/h Velocidad de cesión de calor (volumétrica)
Coeficiente calorífica Longitud
cm3 1 kcal/h 013 1 Btu/h fel Chujh ft3 1 cal/s
cal/s cm2 oC
de transferencia
4.186 1.163 1.035 1.863
J pulgada (in) 1 yarda (yd) ¡ milla. 1g ¡'lb ¡ ton (métrica) l grano 1 onza (oz) ¡ cwt
1.000 ;4.535 1.000 6.480 2.835 5.080
micrómetro
8 O O O
103 J 106 J 106 J
x 10-5 N N
x 10-1 N N 103 N
x 104
Wjm2
Wjm1 Wjm2 Wjm2
W/m2
x 106 W/ml W/ms x 10 W/ml x 10 W/m3
4.1868x
1.000 3.048 1.000 1.000 2.540 9.144 1.609
¡ cm ¡ ft 1 Angstrorn I
Masa
lb
103 J 10 l J 10- 7 J 106 J 106 J. 10-2 J
loe
W/m2
O x 10-3 m O x 10-1 m O x 10-10 In O x 10-6 m O x 10-2 m O x 10-1 m 3 x lOs m
O 9 O O O 2
X 10-3 kg x 10-1 kg x 103 kg x lO-s kg x 10-3 kg x 10 kg
(continúa)
K
10
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
(continuaciont Masa por unidad de área
i g/cm2 2
1 Ib/ft 1 lb/in1 1 ton/milla2 1 kg/ft2
Gasto másico
Flujo másico
1 g/s
] kg/h J Ibis I ton/h llb/b
1.000 2.777 4.535 2.777
O 8 9 8 O
x 10 kg/m2
kg/m2 x 102 kg/m2 x 10-~ kg/m2 x 10 kg/m2 x 10-3 kg/s x 10-4 kg/5
x 10-4 kg/s x 10-3 k8/s x 10-4 kg/s
1.000 2.777 4.882 1.356 2.990
O x 10 k8/s m2
O x 103 k8/s m3 8 x 10-5 k8/5 m3
lb/h ft' kg/h ft3
1.000 2.777 1.601 4.449 9.899
g/s cm2atm 1 kg/h m1atm 1 lb/h ft2atm kg/h ft2atm
9.868 2.741 1.338 2.959
7 3 4 7
1 g/s cm2 1 kg/h m2
rt
g/s em3 1 kg/h m3
Ib/s
Coeficiente de transferencia de masa
O 4 7 O 4
1.260
1 Ib/s ft2 1 1b/h 2 1 kg/h fe 2
Velocidad de cesión de masa
1.000 4.883 7.030 3.923 1.076
ft3
8 x 10-6 kg/s m2 4 kg/s m? 2 x 10-3 kg/s 111? O x 10-3 k8/S m?
8 x 10 k8/s m3
6 x 10-3 kg/5 ro3 6 x 10-3 kg/s m3 x 10-5 x 10-9 x 10-6 x 10-3
N/m2 N/m2 N/m2 N/m2
Impulso, angular
g crn1/s Ibft2/s lb ft 2/h
1.000 O X 10-2 k8 m1/s 4.214 O x 10-2 kg m'/s 1.170 6 x 10-6 k8 m2/s
Impulso, lineal
g cm/s lb ft/s lb ft/h
1.000 O X 10-6 k8 mis 1.382 5 x 10-3 kg mis 3.840 4 x 10-2 k8 m/s
Momento de inercia
g cm? 1b ft 2
1.000 O X 10-7 kg ro2 4.214 O x 10-2 kg m2
Potencia
1 cal/s 1 kcallh
1 Btu/s 1 erg/s 1 ton cal/h I hp (métrico) 1 rt 1 ft
pd l y.s lbf/s
l:ltu/h 1 Chu/h 1 hp (británico) 1 ton (refrigeración) 1
4.186 8 W 1.163 O W 1.0551
1.000 1.163 7.354 4.213 1.355 2.930 5.275 7.457 3.516
x 103 W
O O 8 9 8 8 4 O 9
X
x x x W x x x
107 103 102 10-2 10-1
W W W W W
10-1 W 10~ W x 103 W
11
INTRODUCCION
1 Ibf/ft2 1 tonf/tn2 1 in agua 1 ft agua 1 mm Hg in Hg
1.000 9.806 1.488 1.013 9.806 1.000 4.788 1.544 2.490 2.989 1.333 3.386
cal/g 1 Btu/lb 1 Chu/lb
4.186 8 x 103 J/kg 2.326 O x 103 J/kg 4.186 8 x 103 J/kg
Calor especifico
1 cal/g oC 1 Btu/lb °F
4.186 4.186
Volumen
1 cm3/g 1 ft 3/1 b 1 ft3/kg
1.000 O X 10-3 m3/kg 6.242 8 x 10-2 m3jkg 2.831 7 x 10-2 m3/kg
1 cm2/g 1 ft2/lb 1 m2/g 1 ft2/kg
1.000 2.048 1.000 9.290
Superficie por unidad de volumen
1 cm2/cm3 1 ft2/ft3
1.000 O X 102 m2/ro3 3.280 8 m'/m3
Tensión superficial
1 runa/cm
1.000
Diferencia
1 grado F (OR)
5/9 grado
1 1 1 1 1
4.186
1 dina/cnr'
Presión
1 kgf/mz
¡ pdl/ft2 1 atmos cst 1 atmos
1 bar
Entalpía
Superficie de masa
específica
específico
por unidad
de temperatura
Conductividad
térmica
cal/s kcal/h Btu/h Btu/h kcal/h
cm1 m2 ft 2 ft2(OF/ln) fcz
1.163
3 . 600
Velocidad
1 cm/s
1.000 2.777 3.048 a:466 4.470
1 milla/h
O x 10-1 m2fkg 2 x 10-' m2/kg O x 103 m2/kg 3 x 10-2 m2/kg
X
10-3 N/m
e (K)
8 x 102 W/m2 O W/m2
o x 103 S 6.000 o x 10 s 8.640 O x 104 S 3.155 8 x 107 S
1h I min 1 día 1 año
1 ft/s 1 ft/h
8 x 103 J/kg oC 8 x 103 J/kg OC
1.730 8 W/m2 1.412 3 x 10-' W/m2 3.815 6 W/m2
Tiempo
1 m/h
O X 10-1 N/ml 7 N/ml 1 N/ml 3 x 105 N/m' 7 x 104 N/ml O x 105 N/m2 O x 10 N/ml 4 x 107 N/ml 9 x 102 N/ml 1 x 103 N/m2 3 x 102 N/m2 6 x 103 N/m2
(continúa)
o
X
8 O 7 4
x 10-4 x .10-' x'10-s x 10-'1
10-2
mis mis mis mis mis
12
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
(continuación)
Viscosidad (absoluta) .
1.000 2.777 1.488 4.133 9.113
O X 10-' 8 x 10-4 2 kg/m s 8 x 10-4 4 x 10-4
N s/m2 kg/ms
1. 000 2.777 9.290 2.580
O X 10-4 8 x 10-4 3 x 10-2 6 x 10-5
m2/s m2/s m2/s m2/s
1.000 2.831 1.000 1.638 7.645 4.546 3.785
O
7 x O x 7. x 5 x O x 3 x
1 1 1 1
cm3/s mJ/h rtl/s cmS/min 1 litro/mi n 1 ftl/min 1 ft3/h 1 UJ( gal/min 1 US gal/min 1 U1< gal/h 1 US gal/h
1.000 2.777 2.831 1.666 1.666 4.719 7.865 7.576 6.308 1. 262 1.051
O 8 7 7 7 5 8 6 9 8 5
'1 litro/h in
1.093 6.
1 g/cm s 1 kg/m h 1 lb/ft 1b/ft 1 kg/ft 1
Viscosidad (cinemática)
5
h
h
cm2/s m2/h ft2/s ft2/h
Volumen
cm~ 1 ft 3 l litro 1 ¡nJ 1 yd3 1
1
UJ(
ga l
1 US gal Flujo volumétrico
Velocidad de humedecimiento (volumétrico)
X
kg/ms kg/ms
10-6 m) 10-2 m:! 10-3 ml 10- 5 m3 10-' m3 1O-~ ml 10-3 m3
10-6 m3/s x 10-4 m3/s X
x 10-2 ml/s m3/s m3/s 4 10m1/s x x 10-6 m3/s x 10-5 m3/s x 10-5 m3/s x 10-6 mS/s x 10-6 m3/s
x 10-3 x 10-5
x
10-5 ms/sm
13
INTRODUCCION
1.5.2 Conversión de grados Celsius en grados Fahrenheit
oc -273.1 -268
-262 ··257
-251 -246 -240 -234 -229 -223 -218 -212 -207 -201 -196 -190 -184 -179 -173 -169 -168 -162 -157 -151 -146 -140 -134 -129 -123 -118 -112 -107 -101 -95.6 -90 -84.4 -78.9 -73.3 -67.8
-62.2 -56.7 -51.1 -45.6 -40 -34.4 -28.9 -23.3 -17.8
°F -459.4 -450 -440 -430 -420 -410 -400 -390 -380 -370 -360 -350 -340 -330 -320 -310 -300 -290 -280 -273 -270 -260 -250 -240 -230 -220 -210 -200 -190 -180 -170 -160 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 O
-459.4 -454 -436 -418 -400 -382 -364 -346 -328 -310 -292 -274 -256 -238 -220 -202 -184 -166 -148 -130 -112 -94 -76 -58 -40 -22 -4 14 32
oc
°F
-17.2 -16.7 -16.1 -15.6 -1$ -14.4 -13.9 -13.3 -12.8 -12.2 -1 L 7 -11.1 -10.6 -10 -9.44 -9.89 -8.33 -7.78 -7.22 -6.67 -6.11 -5.56 -5 -4.44 -3.89 -3.33 -2.78 -2.22 -1.67 -1.11 -0.56 O 0.56 1. 11 1.67 2.22 2.78 3.33 3.89 4.44 5 5.56 6.11 6.67 7.22 7.78 8.33 8.89 (continúa)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
23 24
25 26 27 28 29
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42 43 44 45 46 47 48
33.8 35.8 37.4 39.2 41 42.8 44.6 46.4 48.2 50 51.8 53.6 55.4 57.2 59 60.8 62.6 64.4 66.2 68 69.8 71. 6 73.4 75.2 77 78.88 80.6 82.4 84.2 86 87.8 89.6 91. 4 93.2 95 96.8 98.6 100.4 102.2 104 105.8 107.6 109.4 111. 2 113 114.8 116.6 118.4
14
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
(con tin uaci6n)
DF
oC
9.44 10 10.6 11. 1 11.7 12.2 12.8 13.3 13.9 14.4 15 15.6 16.1 16.7 17.2 17.8 18.3 18.9 19.4 20 20.6 21 .1 23.9 26.7 . 29.4 32.2 35 35.6 36.1 36.7 37.2 37.8 43 49 54 60
49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 . 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 75 80 85 90 95 96 97 98 99 100 109 120 130 140
120.2 122 123.8 125.6 127.4 129.2 131 132.8 134.6 136.4 138.2 140 141.8 143.6 145.4 147.2 149 150.8 152.6 154.4 156.2 158 167 176 185 194 203.3 204.8 206.6 208.4 210.2 212 230 248 266 284
Interpolación oC
°F
0.56 1 .11 1.67 2.22 2.78 3.33 3.89 4.44
1 2 4 5 6 7 8
5.00
9
3
1 .8
3.6 5.4 7.2 9.0 10.8 12.6 14.4 16.2
DF
oC
66 71 77
82 88 93 99 100 104 110 116 121 127 132 138 149 154 160 166 171 177 182 188 193 199 204 210 216 221 227 232 238 243 249 254 260
302 320 338 356 374
150 160 ]70 180 190 200 210 212
410 413
220
42R
230 240 250 260 270 280 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500
446 464 4&2 500 518 536 572 590 608 626 644 662 680 698 716 734 752 770 788 806 824 842 824 878 896 914 932
392
INTRODUCCION
15
1.5.3 Grados tradicionales observables durante el calentamiento de los jarabes Denominación
Prueba
Observación
Hebra fina
A
Se forman hebras débiles
Hebra gruesa
A
Perla pequeña Perla gruesa Soflón
B B
C
Pluma
B
Se forman hebras más gruesas y resistentes Se forman gotitas Se forman gotas grandes Se forman burbujas en el jarabe Se constituyen hebras en forma de plumas
Caramelo blando (bola pequeña) Caramelo duro (bola grande) Crack ligero Crack medio
B B B B
Crack duro
B
Crack extraduro
B
Caramelo
B
El jarabe forma bolas blandas El jarabe forma bolas duras Forma láminas finas Forma láminas ligeramente quebradizas Las láminas se forman rápidamente Las láminas muestran indicios de pardeamiento Se forman láminas marrones y quebradizas
Temperatura oC 103
104 105 106 110
111 116 120 129
133 143
168 180
Detalles de la pruebas Prueba A Prueba B Prueba C
Colóquese una muestra de jarabe entre dos dedos humedecidos y sepárense estos. Introdúzcase el dedo o una espátula (a temperaturas superiores a 110 oC) en agua, luego en una porción del jarabe y nuevamente en agua. Sóplese sobre la espátula introducida en el jarabe.
16
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE. WS ALIMENTOS
1.5.4 Presión reducida - Tabla de conversiones aproximadas Pulgadas
Presión absoluta
29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
0.8 0.6 0.4 0.2
de Hg
mm Hg
Ib/irr'
(torr)
P. absol.
735 709 684 659 633 608 583 557 53¡ 507 481 456 431 405 380 355 329 304 279 253 228 203 177 152 127 101 76 51 25 20 15 10 5
14.2 13.7 13.2 12.7 12.2 11.8 11.3 10.8 10.3 9.8 9.3 8.8 8.3 7.8 7.3 6.9 6.4 5.9 5.4 4.9 4.4 3.9 3.4 2.9 2.4 2.0 1.5 1.0 0.49 0.39 0.29 0.20 0.10
Pulgadas P. absol.
Lectura en vacu6metro
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 21 28 29 29.2 29.4 29.6 29.8
394 381 367 354 340 326 313 299 286 272
258 245 231 218 204 190 171 163 150 136 122 109 95 82 68 54 41 27 14 11 8 5 3
agua
INTRODUCCION
1.5.5 Grados Baumé O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22
24 26 28 30
32 34 36 38
40 42 44 46 48
50 52 54 56 58 60 62 64
66 68 70 72.5
17
Comparación de varias escalas hidrométricas (peso específico a 15,5 OC) Peso
específico 1.000 1.007 1.014 1.021 1.028 1.036 1.043 1.051 1.058 1.066 1.074 1.082 1.090 1.098 1.107 1.115 1.124 1.133 1.142 1.151 1.160 1. 179 1.198 1.218 1.239 1.261 1.283 1.306 1.330 1.355 1.381 1.408 1.436 1.465 1.495 1.526 1.559 1.593 1.629 1.666 1.706 1.747 1.790 1.835 1.883 1.933 2.000
Grados Twaddel 60°F (15,6 oC) O 1.4 2.8 4.2 5.6 7.2 8.6
10.2 11.6 13.2 14.8 16.4 18.0 19.6 21. 4 23.0 24.8 26.6 28.4 30.2 32.0 35.8 39.4 43.6 47.8 52.2 56.6 61. 2 66.0 71.0 76.2 81.6 87.0 93.0
99.0 10S.2
111.8 118.6 125.8 133.4 141. 2 149.4 158.0 167.0 176.6 186.6 200.0
Grados Brix 60 "F (15,6"c) O 2.8 5.5 8.2 10.9 13.9 16.5 19.4 21.9 24.8 27.5 30.3 33.0 36.0 39.0 41. 3 44.2 46.5 49.7 52.5 55.2 60.7 66.1 71.6 77.2 82.8 88.3 93.7 99.2 104.7 110.3 115.9 121. 3 126.7 132.4 137.9 143.4 148.9 154.5 160.0 165.5 171. O 176.5 182.0 187.5 193.0 200.0
18 1.5.6
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Relación entre grados Bríx, grados Baumé, índice de refracción (IR) peso específico (PE) para disoluciones de azúcar (sacarosa)
y
Grados Brix
IR a 20 "C
Grados Baumé
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8
1.3330 1.3333 1.3336 1.3339 1.3341 1.3344 1.3347 1.3350 1.3353 1.3356 1.3359 1.3362 1.3365 1.3368 1.3310 1.3313 1.3376 1.3379 1.3382 1.3385 1.3388 1.3391 1.3394 1.3397 1.3400 1.3403 1.3406 1.3409 1.3412 1.3415 1.3418 1.3421 1.3424 1.3421 1.3430 1.3433 1.3436 1.3439 1.3442 1.3445 1.3448 1.3451 1.3454 1.3451 1.3460 1.3463 1.3466
0.00 0.11 0.22 0.34 0.45 0.56 0.67 0.79 0.90 1.01 1.12 1.23 1.34 1.46 1.57 1.68 1.79 1.90 2.02 2.13 2.24 2.35 2.46 2.57 2.68 2.79 2.91 3.02 3.13 3.24 3.35 3.46 3.57 3.69 3.80 3.91 4.02 4.13 4.24 4.35 4.46 4.58 4.69 4.80' 4.91 5.02 5.13
5.0
5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 1.8 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2
PE 20"120C 1.0000 1.0008 1.0016 1.0023 1.0031 1.0039 1. 0047 1.0055 1.0062 1.0070 1.0078 1.0086 1.0094 1.0102 1.0109 1.0117 1.0125 1.0133 1.0141 1.0149 1.0157 1.0165 1.0113 1.0181 1.0189 1.0197 1.0205 1.0213 1.0221 1.0229 1.0237 1.0245 1.0253 1.0261 1.0269 1.0217 1.0285 1.0294 1.0302 1.0310 1.0318 1.0326 1.0334 1.0343 1.0351 1.0359 1.0367
Grados Brix 9.4 9.6 9.8 10.0 10.2 10.4 10.6 10.8 11. O 11.2 11.4 11.6 11.8 12.0 12.2 12.4 12.6 12.8 13.0 13.2 13.4 13.6 13.8 14.0 14.2 14.4 14.6 14.8 15.0 15.2 15.4 15.6 15.8 16.0 16.2 16.4 16.6 15.6 15.8 16.0 16.2 16.4 16.6 16.8 11.0 17.2 17.4
IR a 20 -c 1.3469 1.3472 1.3475 1.3478 1.3481 1.3485 1.3488 1.3491 1.3494 1.3497 1.3500 1.3503 1.3506 1.3509 1.3512 1.3516 1.3519 1.3519 1.3525 1.3528 1.3531 1.3534 1.3538 1.3541 1.3544 1.3541 1.3550 1.3554 1.3557 1.3560 1.3563 1.3566 1.3570 1.3573 1.3576 1.3579 1.3563 1.3566 1.3510 1.3513 1.3516 1.3519 1.3582 1.3586 1.3589 1.3592 1.3596
. Grados
Baumé
5.24 5.35 5.46 5.57 5.68 5.80 5.91 6.02 6.13 6.24 6.35 6.46 6.57 6.68 6.79 6.90 7.02 7.13 1.24 7.35 7.46 1.57 7.68 7.19 7.90 8.01 8.12 8.23 8.34 8.45 8.56 8.67 8.78 8.89 9.00 9.11 8.56 8.67 8.78 8.89 9.00 . 9.11 9.22 9.33 9.45 9.56 9.67
PE 200120C 1.0376 1.0384 1.0392 1.0400 1.0408 1.0416 1. 0425 1.0433 1.0441 1.0450 1.0458 1.0466 1.0475 1.0483 1.0492 1.0500 1.0508 1.0511 1.0525 1.0534 1.0542 1.0551 1.0559 1.0568 1.0576 1.0585 1.0593 1.0602 1.0610 1.0619 1.0628 1.0636 1.0645 1.0653 1.0662 1.0671 1.0628 1.0636 1.0645 1.0653 1.0662 1.0671 l.0619 1.0688 1.0697 1.0706 1.0714
19
fNTRODUCCIQN
Grados Brix
IR a 20.oC
17.6 17.8 18.0 18.2 18.4 18.6 18.8 19.0 19.2 19.4 19.6 19.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8 24.0 24.2 24.4 24.6 24.8 25.0 25.2 25.4 25.6 25.8 26.0 26.2 26.4 26.6 26.8
1.3599 1.3602 1.3605 1.3609 1.3612 1.3615 1.3618 1.3622 1.3625 1.3628 1.3632 1.3635 1.3638 1.3642 1.3645 1.3648 1.3652 1.3655 1.3658 1.3662 1.3665 1.3668 1.3672 1.3675 1.3679 1.3682 1.3685 1.3689 1.3692 1.3696 1.3699 1.3703 1.3706 1.3709 1.3713 1.3716 1.3720 1.3723 1.3726 1.3730 1.3733 1.3737 1.3740 1.3744 1.3747 1 .3751 1.3754
.Grados
PE
Baumé
200120C
9.78 9.89 10.00 10.11 10.22 10.33 10.44 10.55 10.66 10.77 10.88 10.99 11. la 11.21 11.32 11.43 11.54 11.65 11 .76 11 .87 11 .98 12.09 12.20 12.31 12.42 12.52 12.63 12.74 12.85 12.96 13.07 13.18 13.29 13 .40 13.51 13.62 13.73 13.84 13.95 14.06 14.17 14.28 14.39 14.49 14.60 14.71 14.82
1.0723 1.0732 1.0740 1.0749 1.0758 1.0767 1.0776 1.0784 1.0793 1.0802 1.0811 1.0820 1.0829 1.0838 1.0847 1.0855 1.0864 1 .0873 1.0882 1.0891 1.0903 1.0909 1.0918 1.0927 1.0936 1 .0945 1.0955 1.0964 1.0973 1.0982 1.0991 1 .1000 1.1009 1.1018 1 .1028 1.1037 1.1046 1. 1055 1.1064 1.1074 1.1083 1.1092 1.1101 1.1111 1 .1120 1.1129 1.1139
PE
Grados Brix
IR a 20 -c
Grados Baurné
200120C
27.0 27.2 27.4 27.6 27.8 28.0 28.2 28.4 28.6 28.8 29.0 29.2 29.4 29.6 29.8 30.0 30.2 30.4 30.6 30.8 31.0 31.2 31.4 31.6 31.8 32.0 32.2 32.4 32.6 32.8 33.0 33.2 33.4 33.5 33.8 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0
1.3758 1.3761 1.3765 1. 3768 1.3772 1.3775 1.3779 1.3782 1.3786 1.3789 1.3793 1.3797 1.3800 1.3804 1.3807 1 .3811 1.3815 1.3818 1.3822 1.3825 1.3829 1.3833 1.3836 1.3840 1.3843 1.3847 1.3851 1.3854 1.3858 1 .3861 1.3865 1.3869 1.3872 1.3876 1.3879 1.3902 1.3997 1.4096 1.4200 1.4307 1.4418 1.4532 1.4651 1.4774 1.4901 1.5033
14.93 15.04 15.15 15.26 15.37 15.48 15.59 15.69 15.80 15.91 16.02 16.13 16.24 16.35 16.46 16.57 16.67 16.78 16.89 17.00 17.11 17.22 17.33 17.43 17.54 17.65 17.76 17.87 17.98 18.08 18.19 18.30 18.41 18.52 18.63 19.28 21.97 24.63 27.28 28.54 32.49 3~.04 37.56 40.03 42.47 44.86
1 .1148 1 .1157 1.1167 1.1176 1.1186 1.1195 1 .1204 1.1214 1.1223 1.1233 1.1242 1.1252 1.1261 1.1271 1.1280 1. 1290 1.1299 1.1309 1.1319 1.1328 1.1338 1.1347 1 .1357 1.1367 1.1376 1.1386 1.1396 1.1406 1.1415 1. 1425 1.1435 1.1445 1.1454 1.1464 1.1474 1 .1533 1.1785 1.2047 1.2317 1 .2451 1.2887 1.3187 1.3496 1.3814 1.4142 1.4479
20
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
1.5.7 Relación entre lecturas salométrícas, peso específico (PE), grados Baumé y concentración de salmueras "Salométrlco
O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 60 70 80 90 100
PE
1.000 1.004 1.007 1 .011 1.015 1.019 1.023 1.026 1.030 1.034 1.038 1.042 1.046 1.050 1.054 1.058 1.062 1.066 1.070 1.074 1.078 1.082 1.086 1.090 1.094 1.098 1.118 1.139 1.160 1.182 1.204
"Baumé
OJo NaCI cn peso
0.0 0.6 1.1 1.6 2.1 2.7 3.3 3.7 4.2 4.8 5.3 5.8 6.4 6.9 7.4 7.9 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 12.9 15.3 17.7 20.0 22.3 24.6
0.000 0.528 1.056 1.584
-0.00 -0.26 -0.50 -0.83
2.112
-LIO
2.6.40 3.167 3.695 4.223 4.751 5.279 5.807 6.335 6.863 7.391 7.919 8.446 8.974 9.502 10.030 10.558 11. 086 11. 614 12.142 12.670 13.198 15.837 18.477 21.116 23.755 26.395
-1.50 -1.77 -2.11 -2.44 -2.7.7 -3.11 -3.50 -3.83 -4.22 -4.61 -5.0 -5.39 -5.78 -6.17 -6.55 -7.00 -7.39 -7.83 -8.27 .-8.78 -9.22 -11.72 -14.6 -18.00 -18.38
Punto de congelación "C
21
INTRODUCCION
1.5.8
Representación del porcentaje de sal en función de los grados Twaddell en salmueras
Peso es¡:>ecífico(50°F: 15,6 °Cl 1.01
1.03
1.05
1.07
1.09
f11
1.13
1.15
1.17
°Salomélrico (50°F; 15,6 OC) (escala lineal ce P. E.) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ------v-----v-°Salométrico (60°F: 15,6 OC) (escala lineal de contenido en sal)
~
° Twaddelt (60 ° F; 15.6 OC)
1.l9
100
22
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
1.6 Unidades de irradiación Las radicaciones íonízanres que tienen mayor importancia en tecnología de los alimentos son: los rayos (J los rayos X y las radiaciones 'Y. Estas últimas son unas radiaciones electromagnéticas emitidas continuamente por radionúclidos tales como el Cesio-137 y el Cobalto-60. La unidad
SI de irradiación
es el Gray (Gy)
1 Gray (Gy)
100 rads
1 Mrad 1 Krad
106 rads 103 rads
1.6.1 Objetivo
1 julio de energía absorbida por kilogramo de producto irradiado lO" Gy 10 Gy
Conservación por irradiación perseguido
Rango de dosis (10] rad)
Esterilización Pasteurización Destrucción de insectos Evitar el crecimiento de yemas
1.7 Vitaminas Informe
Dosis de irradiación necesarias
1000-5000 50-1000 5·100
5-100
Unidades internacionales
del subcomité
de medición
del British National
Committee
for Nutritíonal
Scíences.
Sección 14 Descripción genérica de vitaminas y cantidades equivalentes. En los siguientes apartados se indican valores equivalentes de algunos compuestos con actividad vitamínica. Los valores se refieren al hombre y no pueden ser aplicados a otras especies.
1 equivalente
de
(1 UI de actividad
1 Jlg
de retinol
vitamina
=
I p.g retinol 1.147 ug de acetato de retinilo (estándar 6 IJ.g(J-caroteno 12 p,g de otros carotenoides activos 3.33 UI de actividad vitamina A
A = 0.3 p.g de retinol
= 0.344 p.g de acetato
internacional)
de retinílo)
Sección 16 Convenio internacional para equivalentes de nlacina, Para la niacina el cálculo se ha hecho en términos de equivalentes de nicotinamida, utilizando los siguientes factores: I equivalente
de un mg nicotinamida
= 1 mg nicotinamida 1 mg de ácido nicotínico 60 mg de L - o DL -triptófano
Sección 17 Cantídades (provisionalmente) equivalentes para la actividad vitamina D. El IUNS propone expresar las actividades vitamina D en términos de colecalciferol y sugiere las siguientes equivalencias para los seres humanos:
INTRODUCCION
1 equivalente de 1 ug colecalciferol (hombre)
=
23
1 ug de colecalciferol 1 ug de ergocalciferol 40 UI de actividad de vitamina D
Sección ]8 Cantidades provisionalmente equivalentes de vitamina E. El IUNS propone expresar las actividades vitamina E en téminos de equivalentes de tocoferol y sugiere los siguentes factores: 1 equivalente de 1 mg de o-tocoferol
1 mg D-a-tocoferol l.l mg acetato de D-a-tocoferol 1.36 mg acetato de DL -o-tocoferol 1.49 UI de actividad vitamina E
Capítulo 2
DATOS DE INGENIERIA
2.1 2.2
Signos y símbolos utilizados normalmente en ingeniería de alimentos. Propiedades de los gases. 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4
Propiedades de los gases a la presión atmosférica. Propiedades de los gases ideales. Calor específico de los gases kJ/kg K. Propiedades físicas del nitrógeno.
2.3
Calores de combustión.
2.4
Poder calorífico de los combustibles modernos.
2.5
Propiedades termodinámicas del vapor -
2.6
Propiedades físicas y térmicas del «Thermex», 2.6.1
2.7
Tablas de vapor.
Propiedades termodinámicas del «Therrnex».
Propiedades de sólidos utilizados en ingeniería. 2.7.1 2.7.2 2.7.3 2.7.4
Propiedades de metales y no metales. Propiedades de otros materiales utilizados en ingeniería. Materiales sólidos a granel, clasificación y codificación. Velocidades del aire precisas para el transporte fluidizado.
2.8
Datos sobre cedazos estándar.
2.9
Tamaños estándar de tuberías y datos relativos a las mismas.
2.10
Materiales de construcción para uso en las industrias alimentarias.
2.11 Propiedades físicas de los fluidos frigorígenos (refrigerantes). 2.11.1
2.11.2 2.11.3 2.11.4
Clasificación de los fluidos frigorígenos (refrigerantes). Propiedades de las salmueras de cloruro sódico. Propiedades de las salmueras de cloruro cálcico. Comportamiento teórico de los halocarburos criogénicos (refrigerantes) funcionando a una temperatjrra de evaporación de -40 oC y una temperatura de condensación de 37,7 oC.
25
26
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
2.12 Datos de transferencia de calor. 2.12.1 2.12.2 2.12.3
Coeficientes previstos de transferencia de calor. Valores típicos de los factores de incrustación. Propiedades de algunos líquidos utilizados para el intercambio calórico.
2.13 Transferencia de calor en estado no estacionario (transíente) -
Diagramas.
2.14 Datos de voltaje de un termopar. 2.15 Iluminación recomendada para superficies destinadas al tratamiento de los alimentos. 2.16 Hidrogenación de aceites comestibles 2.17 Selección de bombas y compresores.
Necesidades de hidrógeno.
27
DATOS DE INGENIERIA
2.1
Signos
y
símbolos utilizados normalmente en ingeniería de alimentos
Símbolo
Propiedad
Unidades
a
Aceleración Abertura, luz Anchura Calor específico Diámetro Difusividad Base de los logaritmos naturales Energía Coeficiente de fricción Tasa o velocidad de alimentación Aceleración de la gravedad Energía libre Coeficiente de transferencia de calor Entalpía por unidad de peso Entalpía Humedad Momento de inercia Factor de transferencia de calor Equivalente mecánico del calor Factor de transferencia de masa Longitud Velocidad de transferencia de un líquido Masa Pendiente Malla Velocidad de rotación Número de platos Presión Flujo volumétrico Calor total transferido Radio Coeficiente de reducción o de reflujo Entropía Solubilidad 'Iemperatura Tiempo Velocidad Volumen Volumen húmedo Flujo másico, velocidad Contenido en agua Residuos, desechos, posos Distancia en la dirección del flujo Fracción molar (líquidos) Fracción molar o rnásica (vapor) Distancia superior al dato
m/s2
A
b e D D
e E f F
g G
h h H H
I j J K L L
m m M
N N p
q
Q r R
S S T u
V Vs W W IN
x X y
Z
mm
J/kg J< m
m'2/s
J J/kg kg/s m/s2 W/m2
K
J/kg
J/kg kg/kg kg m
J/kg kg/m2s m kg/s kg mm
rpm
N/m'2 m3/s W m
J/kg kg/l00 kg K
s mis
m3 m3jkg kg/s %
kg m
ni
28
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Símbolo
Letra del alfo gri.
Propiedad
Unidades
01
alfa
Angulo
grados radiales
01
alfa
Coeficiente de expansión lineal
m/m+K
01
alfa
Difusividad térmica
m2/s
01
alfa
Volatilidad relativa
(3
beta
Coeficiente de expansión (volumétrico)
l'
gamma
Coeficiente de actividad, tipo de radiación
.6.
delta
Diferencia finita
epsilon
Emisividad
r¡
eta
Rendimiento
(J
theta
Temperatura
K
kappa
Cociente de calores específicos
A
lamda
Conductividad térmica
W/mK
fL
mu
Viscosidad
kg/m s
p
rho
Densidad
kg/rn!
(J
sigma
Tensión superficial
T
tau
Esfuerzo
'1'
phi
Función
w
omega
Angulo sólido
grados radianes
w
omega
Velocidad angular
rad/s
w
omega
Expansión lineal
m/rrr' K
m/m! K
K
N/m2
DATOS DE INGENIERIA
29
Signos y slmbolos matemáticos
±
más o menos
dx
diferencial de x
proporcional a
d2yjdx2
segunda derivada de y con respecto a x
e
no menor que
)
no mayor que
f
integral de
se
similar a
/
dividido por; razón
7-
no igual a
/
raíz cuadrada
infinito
¿
ángulo
<
menor que
f(x)
función de x
>
mayor que
¿
suma de
dy/dx
derivada de y con respecto a x
ay/ax
derivada parcial de y con respecto a x
CX)
e;
aproximadamente igual a
""
equivalente a
O(
varía con
-,
por lo tanto
n ,/
raíz n-sima
b
1
perpendicular a
a
~ x
incremento de x
I
integral entre los limites ayb
30
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
2.2 Propiedades de los gases 2.2.1 Propiedades de los gases a la presión atmosférica Cond uctividad térmica W/m -c
Gas
Aire
Dióxido de carbono
Nitrógeno
Calor
Densidad
Temperatura
kg/m3
oC
específico KJ/kg
-c
0.024
1.005
1.29
O
0.031
1.005
0.94
100
0.015
0.80
1.98
O
0.022
0.92
1.46
100
0.024
1.05
1.3
100
0.031 Refrigerante 12
O
0.92
0.008
O
0.014
100
2.2.2 Propiedades de los gases ideales Gas
Aire
Ar CO2 CO
He H2
CH
4
N2
°2 H 0 2
Peso
R
Cp
C.
molecular
kJ/kg K
kJ/kg K
kJ/kg K
28.97 39.94 44.01 28.01 4.00 2.02 16.04 28.02 32.00 18.02
0.287 0.208 0.189 0.297 2.077 4.124 0.518 0.297 0.260 0.461
1.0035 0.5203 0.8418 0.0413 5.1926 14.2091 2.2537 1.0416 0.9216 1.8723
0.7665 0.3122 0.6529 0.7445 3.1156 10.0R49 1.7354 0.74411 0.6611l 1.410~
31
DATOS DE INGENIERIA
2.2.3
Calor específico de Jos gases kJ/kg K
Calor específico de los gases (CP) a 1 atmósfera de presión (kJ/kg K) Temperatura oC
Oxígeno
Nitrógeno
Aire
C02
Vapor de agua
O 100 200 300 400 500
0.92 0.94 0.98 1.00 1. 05
1.05 1.07 1. 09 1.10
1.07
1. 13
1.01 1.03 1.07 1.08 1.09 1. 10
0.87 0.93 1.01 1.09 1.17 1.26
1.87 1.91 1.93 2.01 2.05 2.14
1.11
Nota: El calor específico de un gas a presión constante CI' es mayor que el calor específico a volumen constante, debido al trabajo que se necesita para expandir el gas frente a la presión externa.
2.2.4
Propiedades físicas del nitrógeno
Peso molecular Volumen especifico (20 oC, 1 atm) Punto de ebullición (1 atm) Punto de fusión (1 atm) Densidad (gas, 20 "C, 1 atm) Densidad (líquido, p. ebull.) Temperatura crítica Presión critica Calor latente de vaporización (a la temp. de ebull.) Solubilidad en agua (20 "C, 1 atm) Peso específico (aire = 1) Incoloro Inodoro
28.02 860 ml/g -195.8 oC
-209.9
oC
1..16 gil 0.808 g/mI
-147 oC 34 bar(g)
1330 cal/g-mole 1.56 %vol 0.963
32
2.3
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA
DE LOS ALIMENTOS
Calores de combustión
Los compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno, o carbono, hidrógeno y oxígeno, pueden quemarse en atmósfera de oxígeno rindiendo dióxido de carbono yagua (líquida) como únicos productos. El cambio de calor que acompaña a la combustión completa de un mol de un compuesto, a una temperatura dada y 1 atmósfera de presión, se llama calor de combustión. Los calores de combustión de sólidos y líquidos se mieden generalmente a volumen constante en una «bomba calorimétrica». Se ha propuesto un gran número de métodos para calcular los calores de combustión, a partir del conocimiento de la fórmula de la sustancia. El examen de los calores de combustión de Jos compuestos orgánicos revela Que los isómeros presentan valores muy similares, y que en algunas series homólogas hay un cambio de 150-160kcal por mol por cada grupo CH2.
Compuesto
Hidrógeno Carbono Monóxido de carbono Metano Etano Propano Propano n-Butano n-Exano n-Exano
Fórmula
H2 C CO CH4 C2 CJHa C3Ha C4H¡O C6H'4 CSH\4
"s
Estado
gas sólido gas gas gas gas líquido gas gas líquido
Calor de combustión H2O/C02 liq/gas
HZO/C02 gas/gas
kJ/kg
kJ/kg
141,880.6
120.033.8
32,782.2 10,109.9
55,538.3 51,913.0 50,381.9 49,560.4 49.190.3
50,047.3 47,518.5 46,386.4 45,771.4 45,401.2
48,711.3
45,133.7
47,980.1
44,766.1
DATOS DE INGENIERIA
2.4
33
Poder calorífico de los combustibles modernos
Combustible
kJ/kg
Btu/lbm
Madera Turba Carbón (lignito) Carbón (sub-bituminoso) Carbón (bituminoso) Carbón (antracita) Metano (gas natural) Propano Octano (gasolina) Fuel oil (N? 2)
20 470 20 930
8 800 9 000 11 000 12 500 15 000 14 000 21 500
25 590 29 070
34 30 50 46 44 45
890 240 010 350 800
520
19 930
19 260 19 570
Nota: El gas natural se vende normalmente por unidades de volumen y no por unidades de masa, el valor calorífico de metano es de 33.750 kJ/m o 906 Btu/ft (densidad 0,674 kg/m o 0,042 lbm/ft a 1 atrn y 60 "F (15,6 oC). En las mismas condiciones, el valor calorífico de la gasolina es de 34.870 kJ/I o 125.000 Btu/gal. El valor calorífico del fuel-oil (N? 2) es 39.300 kJ /1 o 14.100 Btu/gal.
34
2.5
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Propiedades termodinámicas del vapor -
Tablas de vapor
Temperatura
Presíón
Calor latente
Volumen específico
oC
Entalpía (vap sat)
kPa
kJ/kg
kJ/kg
m3/kg
O 1 2 4 6 8 10
0.611 0.66 0.71 0.81 0.93 1. 07 1. 23
12
1.40
14 16 18 20 22 24 26 28 30 40 50 60 70 80 90 100 105
1.60
110
115 120 125 130 135 140
150 160 180
200
1.82 2.06 2.34 2.65 2.99 3.36 3.78 4.25 7.38 12.3 19.9 31.2 47.4 70.1
101 .35 120.8 143.3 169.1 198.5 232.1 270.1 313.0 361.3 475.8 617.8 1002 1554
2501 2503 2505 2509 2512 2516 2520 2523 2527 2531 2534 2538 2542 2545 2549 2553 2556 2574 2592 2610 2627 2644 2660 2676 2684 2692 2699 2706 2714 2721 2727 2734 2747 2758 2778 2793
2501 2499 2497 2492 2487 2483 2478 2473 2468 2464 2459 2454 2449 2445 2440 2435 2431 2407 2383 2359 2334 2309 2283 2257 2244 2230
2217 2203 2189 2174 2160 2145 2114 2083 2015 1941
206 193 180 157 138 121 106 93.8 82.8 73.3 65.0 57.8 51.4 45.9 40.0 36.7 32.9 19.5 12.0 7.67 5.04 3.41 2.36 1.673 1.42 1.21 1.04 0.892 0.771 0.669
0.582 0.509 0.393 0.307 0.194 0.127
MANUAL DE DATOS PARA INGENJERIA DE LOS ALIMENTOS
36 2.6.1
Propiedades
Temp. oC °F
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 160 170 180 190 200 210
220 230 240 250
Presión de vapor kg/cm '
68 77
86 95 104 113 122 131 140 149 158 167 176 185 194 203 212 221 230 0.009 239 O.OIl 248 0.014 257 0.018 266 0.022 275 0.027 284 0.032 293 0.039 302 0.047 320 0.067 338 0.095 356 0.132 374 0.180 392 0.245 410 0.325 428 0.423 446 0.547 4ñ4 0.699 482 0.882
Datos suministrados
termodinámicas
del «Thermex»
Entalpía del líquido KcaJ/kg
Entalpía del vapor Kcal/kg
Calor de vaporización
3.0 4.8 6.7 8.6 10.5 12.4 14.4 16.5 18.6 20.6 22.7 24.8 26.9 29.0
94.1 95.5 97.0 98.5 100.0 101.6
91.1 90.7 90.3 89.9 89.5 89.2 88.8
103.2
77.1
104.9 106.6 108.2 109.9 111.6 113.3 115.0 116.8 118.5 120.2 122.0 123.8 125.7 127.6 129.4 131.3 133.2 135.0 137.0 138.8 142.7 146.8 150.6 154.7
82.1 87.2 92.3 97.6 102.8 108.2
163.0 167.2 171.6 175.8 180.2
31.2
33.3 35.4
37.6 39.8 42.0
44.3 46.5 48.8 51.1
53.3 55.7 58.0 62.7 67.S
72.2
158.8
por la Marketing
kcallkg
88.4
88.0 87.6 87.2 86.8 86.4 86.0 85.6 85.2 84.8 84.4 84.0 83.7 83.3 82.9 82.5 82.1 81.7 81.1 80.8 80.0 79.3 78.4 77.6 76.7 75.8 74.9 74.0 73.0 72.0
Capacidad calorífica (líquido) cal/g -c
0.379 0.382 0.385 0.389 0.392 0.395 0.399 0.402 0.406 0.409 00413
0.416 0.419 0.423 0.426 0.429 0.433 0.436 0.439 0.443 0.446 0.450 0.453 0.457 0.460 0.0 0.467 0.473 0,480 0.487 0.494 0.501 0.507 0.514 0.521 0.528 0.534
División de Iel.
Viscosidad
cp 0.00 3.30 2.92 2.60 2.34 2.12 1.94 1.77
1.62 1.48 1.37 1.27 1.18 1.11 1.04 0.97 0.92 0.87 0.82 0.78 0.74 0.70 0.67 0.63 0.60 0.57 0.52 0:48 0.45 0.42 0.39 0.36 0.34 0.31 0.29 0.27
Densidad liquido de vapor g/mI kg/m '
1.063 1.059 1.055 1.050 1.046 1.042 1.038 1.033 1.029 1.025 1.021 1.016 1.012 1.008 1.003 0.999 0.995 0.990 0.986 0.982 0.977 0.973 0.969 0.964 0.960 0.955 0.951 0.942 0.933 0.924 0.915 0.905 0.896 0.887 0.877 0.868 0.858
0.000
0.001 0.002 0.002 0.003 0.004 0.005 0.007 0.009 0.011 0.014 0.018 0.023 0.028 0.036 0.045
0.057 0.069 0.086 0.104 0.127 0.150 0.183 0.216 0.300 0.410 0.541 0.709 0.943 1.25 1.68 2.22 2.87 3.60
DATOS DE INGENIERIA
37
2.7 Propiedades de sólidos utilizados en ingeniería
___Propiedades
2.7.1
".
de metales
Material
,--_.
Calor especifico kJ/kg OC .--_ .
Densidad
Temperatura
kg/rrr'
oC
Metales Aluminio Latón Hierro fundido Cobre Acero (templado) Acero (inoxidable)
2.
no metales
Conductividad térmica W/m -c .
I.
y
220 97 55
388 45 21
0.87 0.38 0.42 0.38 0.47 0.48
2640 8650 7210 8900 7840 7950
O O O O 18 20
0.84 0.92 1.26 1.05 1.55 1.26 1.55
890 1760 640 2000 1400 80 160 72 240 2240
51 20
Mo metales Asbesto (lámina) Ladrillo Cartón Hormigón Celuloide Algodón en rama Corcho Goma expandida Fibra vulcanizada Vidrio, soldado Hielo Lana mineral Polietíleno Espuma de políestireno Espuma de poliuretano Cloruro de polivinilo Virutas de madera Madera
0.17 0.7 0.07 0.87 0.21 0.04 0.043 0.04
0.052 0.52 2.25 0.04 0.55 0.036 0.026 0,29 0.09 0.28
0.84 2.10 2.30
1.30 2,50 2.50
920
145 950 24 32 1400 150 700
10 20 30 30 30 O 21 20 O 30 20 O O
20 O 30
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
38 2.7.2
Propiedades de otros materiales utilizados en ingenierfa
Material
Asbesto, tablero de cemento Asbesto, cartón grueso Asfalto Cera de abejas Ladrillo normal Ladrillo duro Tiza Carbón vegetal, madera Carbón, antracita Carbón, bituminoso Hormigón, ligero Hormigón, pesado Corcho aglomerado Tierra, seca Tablero de fibra prensada Vidrio de ventana Yeso, panel Fieltro de pelo Cuero, seco Piedra caliza Magnesia (85 OJj) Mármol Mica Manta de lana mineral Papel Parafina Yeso, ligero Plástico, espuma Plástico, sólido Porcelana Arenisca Serrín Sílice, aerogel Vermiculita Madera, balsa (Ochroma bicolor) Madera, roble Madera, pino blanco Madera, fieltro Lana suelta
Conductividad térmica W/m oc 0.61 0.14
0.73 1.30 0.83 0.09
0.43
1.73 0.04 1.47 0.21 0.95 0.17 0.05 0.16 0.64
0.07 2.60 0.69
0.043 0.12 0.26 0.26 0.03 0.19 1.6 1.7 0.09 0.026 0.061 0.05 0.17 0.12 0.07 0.03
Calor especffico
Densidad
kJ/kg
kg/m3
0.84 0.84 1.67 3.43 0.92 1. 00 0.90 1.00 1.26 1.38 0.96 0.75 1.88 1.26 2.09 0.84 1.09 2.04 1. 51 0.91 0.84 0.88 0.50 0.84 1.38 2.89 1. 00 1.26 1.67 0.92 0.92 0.88 0.84 0.84 2.93 2.09 2.51 1.38
1.26
oc
1400 1000 1100 950 1750 2000 2000 400 1500 1200 1400 2200 200 1400 1100 2500 800 100 900
2500 250 2600 2700 100 900 900 700 200 1200 2500 2300 150 110 130 160
700 500 300 100
Adaptado del Handbook of TabJes of Applied Engineering Scicnce, CRC Press Inc,
DATOS DE INGENIERIA
2.7.3
Materiales sélidos a granel, clasificación
y
39
codificación
La información y los datos contenidos en la siguiente «tabla de materiales» han sido compilados por miembros del CEMA y representan muchos años de experiencia en el diseño y uso de equipos para la manipulación de materiales. La tabla muestra en la primera columna el rango de densidades que puede encontrarse en la manipulación de un determinado material; en la segunda columna figura el número de código del material, que se compone de la densidad promedio, el tamaño, las propiedades de flujo, la abrasividad, y aquellas características que se han llamado «riesgos de transporte». Así, un material muy fino de 100 mallas con un promedio de densidad aparente de 50 lbs/Ir' (801 kg/m"), que tiene una fluencia media y es moderadamente abrasivo, tendría un código 50AJUo36. Si este material fuera muy pulverulento y moderadamente corrosivo, el número de código sería entonces 50Aloo36LT. La tabla de materiales comprende datos relativos a diversoso granos, semillas y piensos comúnmente manipulados utilizando cintas transportadoras de distintos tipos. Los datos que se dan y especialmente el factor Fm, se refieren a las condiciones promedio. Así, por ejemplo, el trigo si está seco o contiene menos de un 10 OJo de agua, es de flujo muy libre y es habitual un factor Fm de 0,4; en cambio, cuando la humedad es más alta se sugiere la etilízacíón de un Fm de 0,5-0,6. La tabla de materiales es sólo una guia; los datos que contiene no han sido obtenidos por medio de pruebas de laboratorio muy precisas; son fruto de la experiencia de diversos fabricantes de cintas transportadoras.
Clave de la tabla de materiales
Propiedades
Características de los materiales
Nomenclatura en código
Densidad
Densidad del producto a granel sin apretar
lbs/ft?
Tamaño
Muy fino
Flujo
Pasa a través de un cedazo de n? de malla 200 o inferior Pasa a través de un cedazo de n? de malla 100 o inferior Pasa a través de un cedazo de n? de malla 40 o inferior
~oo Al 00
A40
Fino
Pasa a través de un cedazo de n? de malla 6 o inferior
Granular
De piezas no mayores de Yz" De piezas no mayores de 3" De piezas no mayores de 7"
10 Libre; función de flujo >4 y < 10 Medio; función de flujo >2 y : c¡rango
Ni rango
Mo
Ti
2.00
17.5-20
8.0-11
1. 00
2.00
17.5-20
10 min
0.12
1.00
2.00
17-20
7.5min
0.08
1. 00
2.00
17-20
9 min
0.12
1. 00
2.00
17-20
25mín
0.08
1. 00
2.00
16.5-18.5
10min
2.25-3
4xC
845 Tí
0.08
0.06
2.00
16.5-18.5
10min
2.25-3
4xC
846
0.08
1.00
2.00
18-20
11-14
3-4
821 Ti 845 B
316
4xC
4xC
Nota: Riqueza en Nb del grado 801 Nb:l0 x C; S y P 0,0045 Ufo en todos los grados AISI American Iron & Steel Institute, Origen de los datos: Chemical Engineering, Coulsen & Richardson, Vol 6.
47
DATOS DE INGENIERIA
Propiedades mecánicas de los aceros inoxidables austentticos Los aceros inoxidables austeníticos tienen mayor resistencia que los aceros ordinarios, en especial a temperaturas elevadas. Los aceros inoxidables austeníticos no devienen, como los aceros ordinarios, quebradizos a bajas temperaturas y una vez templados no son magnéticos.
Esfuerzo máximo típicamente previsto N/mm2 Acero templado Acero inoxidable 18/8
30QOC
400°C
77
62
31
108
100
92
500°c
600°C
62
Resistencia de los aceros inoxidables a la corrosión Cuanto mayor sea su riqueza en aleación, mayor es su resistencia a la corrosión, dentro de un amplio rango de condiciones que abarca de las extremadamente oxidantes a las reductoras, pero mayor resulta también su costo. A continuación se citan, en orden de resistencia a la corrosión, algunos tipos y se dan sus resistencias tomando como unidad la del 304.
304
304L
321
316
316L
310
1.0
1. t
1.1
1.25
1.3
1.6
Los problemas que plantea el uso de aceros inoxidables son la corrosión intergranular O intercristalina y la fisuración por tensocorroslón. En general, se usan aceros inoxidables para conseguir una mayor resistencia a la corrosión bajo condiciones oxidantes. Origen de los datos Chemical Engineering, Vol 6, Design, J. M. Coulson, J. F. Richardson y R. K. Sinnot. Pergamon Press Oxford, England.
48
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
2.11 Propiedades físicas de Jos fluidos frigorígenos (refrigerantes) En esta sección se consignan las propiedades físicas de los fluidos frigorígenos (refrigerantes) utilizados por la industria alimentaria; figuran en ella el número, el nombre químico, la fórmula, el peso molecular y el punto de ebullición. 2.11.1
N~
Clasificación de Jos fluidos frigorígenos (refrigerantes)
Nombre químico
Fórmula
Peso molecular
CC14
153.8
170.2
CC1"F CC12F2
137.4 120.9
74.S -21.6
CCIF3 CHC13 CHCJ2F CHClf2 CHF3 CH2C12
104.5 148.9 88.0 119.4 102.9 86.5 70.0 84.9
-114.6 -72 .0 -198.4 142 48.1 -41.4 -119.9 105.2
CH2CIF CH2F2 CH3Cl CH3F CH4 CC13CC13
68.5 52.0 50.5 34.0 16.0 236.8
48.0 -61.4 -10.8
CCl3CCl2F CC12FCCl2F CC13CCIF2 CCl2FCCIF2
220.3 203.8 203.8 187.4 187.4 170,9 170.9 259,9
279 199.0 195.8 117.6 114.2 38.4 38.5 117.5
154.5
-37.7 -108.8 324 83,7
Punto de ebullicíón -c
Compuestos halocarbonados 10 11 12 13 1381 14 20 21 22 23 30 31 32 40 41 50 110 111 112 112a
113 113a
114 114a 114B2 115 116 120 123 124
Tetracloruro de carbono Tricloromonofluorometano Diclorodifluorometano Monoclorotrifluorometano Monobromotrifluorometano Tetrafluoruro de carbono Cloroformo Dic1oromonofluorometano Monoclorodifluorometano Trifluorometano Cloruro de metileno Monocloromonofluorometano Fluoruro de metileno Cloruro de metilo Fluoruro de metilo Metano t Hexacloroetano Pentacloromonofluorometano Tetraclorodíñuoroetano Tetraclorodifluoroetano TricIorotrifl uoroeta no 1ticlorotrifluoroetano DicJorotetrafluoroetano Diclorotetrafluoroetano Dibromotetrafluoroetano Monocloropentafluoroetano Hexafluoroetano Pentacloroetano Diclorotrlfluoroetano Monoclorotetrafluoroetano
CBrF3 CF4
cci
JCF
3
CCIF2CC1F2 CCl2FCF 3 CBr'F2CBrF 2 CCIF2CF3 CF3CFa CHCl,CC13 CHC12CF 3
202.3 153
CHCIFCFg
136.5
138
-109
-259 365
10.4
49
DATOS DE INGENIERIA
N?
Nombre químico
Fórmula
Peso molecular
.-----_ .. Monoclorotetrañuoroetano Pentafluoroetano Monoclorotrtfluoroetano TricIoroetano Monoclorodifluoroetan o Trifluoroetano Dicloroetano Dlfluoroetano Cloruro de etilo Etano t Octofluoropropano Propano
124a 125 133;:¡
140a 142b 1433 150a 152a 160 170 218 290
CHF2CCIF2 CHF2CF3 CH2CICF3 CH3CCl3 CH3CCIF2 CH3CF;¡ CH3CHCI2 CH3CHF2 CH)CH2CI CH3CH3 CF3Cf,CF3 CH2CH2CH3
136.5 120 118.5 133.4 100.5 84 98.9 66 64.5 30 188 44
C4C12Fs
233
C4CIF7 C4Fa
216.5 200
Punto de ebullición "C 14
-55 43 165
12.2 -53.5 140 -12.4 54 -127.5 -36.4 -44.2
Compuestos orgánicos cíclicos C316 C317 C318
Diclorohexafluorociclobutano Monocloroheptafluorocíclobutano Octafluoroclclobutano
140 77 21.1
Azeotropos 500 501 502 503 504
Refrigerante Refrigerante Refrigerante Refrigerante Refrigerante
12/152a 22/12 23/15 23/13 32/115
87.5 79.9
-28 -42 -50.1 -126.1 -71
CH3CH2CH2CH3 CH(CH3)3 CH2=CH2 CH3CH=CH~
58.1 58.1 28 42.1
31.3 14 -155 -53. 7
C2HsOC2Hs
74.1 60
94 ..1 89.2
CCI2F2jCH3CHF2 CHCIF2¡CCI2f2 CHClf2/CC¡F2Cf3 CHF3¡CC1F3 CH2F 2¡CCI2CF 3
99.29
93.1 112
Miscelánea de hidrocarburos 600 601 1150 1270
Butano Isobutano Etileno t Propileno t
Compuestos oxigenados 610 611
Eter etílico Formato de metilo
HCOOCH3
t El metano y el etano aparecen bajo la sección haJocarburos pese a ser hidrocarburos, por
lo que deberían aparecer en la misma sección que el etileno y el propíleno.
(continúa)
" 50
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA
DE LOS ALIMENTOS
(continuación)
N?
Nombre químico
Punto de ebullición "C
Fórmula
Peso molecular
CH3NH2 C2HsNH2
31.1 45.1
NH:;l H20
17 18 29 44 44 64
-28 212 -318 -109 -127 14
133
67
Compuestos nitrogenados 630 631
Metilamina Etilamina
20.3 61. 8
Compuestos inorgánicos 717 718 729
744 744A 764
Amoníaco Agua Aire Dióxido de carbono Oxido nitroso Dióxido de azufre
CO2
N20 S02
Compuestos orgánicos ínsaturados 1112a 1113 1114 1120 1130 1132a 1140 1141
Diclorodi fluoroetileno Monoclorotrifluoroetileno Tetratl uoroetileno Tricloroetileno Dícloroetileno Fluoruro de vinilideno Cloruro de vinilo Fluoruro de vinilo
CCl=CF2 CCIF=CF2 CF2=CF2 CHCl=CCI2 CHC I=CHC 1 CH2=CF2 CR~=CHCI CH2=CHF
116.5 100
131.4 96.9
64 62.5 46
-18.2 -105 187 118 -119 7 -98
DATOS DE INGENIERIA
2.11.2
Peso especíñco 4 "C
Propiedades
Grados Baumé
a 15,6 -c (60°F)
1.007
1
1.015 1.023 1.030 1.037 1. .045 1.053 1.061 1.068 1.076 1.091
2 3 4
1.115 1.155
1.187 1.196 1.204
5 Ó
7 8 9 10 12 15 20 24
25 26
de las salmueras
Grados sao
lométricos
de cloruro
kg de sal por m)
sódico
% de sal (en peso)
a 15,6 -c (600F)
4 8 12
16 20 24 28 32 36 40 48 60 80 96 100 104
51
Punto de congelación
oc
10.06 20.25
30.66 41.21 51.86 62.66 73.92 84.82 96.08 107.46 138.03 166.41 230.99 284.67 298.11 312.72
1 2
3 4
5 6
7 8 9 10 11
15 20 24 25 26
O -1.7 -2 -3 -4 -4 -5 -6 -7 -7 -9 -11
-14 -17
-IR -17
Calor específico
kJ/kg'oC
°F 31.8 . 4.153 29.3 4.119 27.8 4.086 26.6 4.052 25.2 4.019 23.9 3.960 22.5 3.901 21.2 3.847 19.9 3.788 18.7 3.734 16.0 3.659 12.2 3.579 6.1 3.470 1 .2 3.328 0.5 3.278 1 .1 3.227
v . 'l·
JI'
52
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA
2.11.3
Propiedades
de las salmueras
Grados
Grados
Baumé a 15,6 -c
lométricos a 15,6-c
__
sa-
Peso específico
a 15,6-c
de cloruro
DE lOS AUMENTOS
cálcico
OJo de ChCa ' (en peso)
Punto de congelación
Calor especifico
oC
kJ/kg
°F
o
O 1 2,1 3.4 4.5 5.7 6.8 8
9.1 10.2 11.4 12.5 13.5 14.6 15.6 16.8 17,8 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30 31 32
O 4 8 12 16 22 26 32 36 40 44 48 52 58 62 68 72
76 80 84 88 92 96 100 104 108 112 116 120 124 128
1.000 1,007 1.015 1.024 1,032 1 .041 1.049 1,058 1,067 1.076 1.085 1,094 1.103 1,112 1 .121 1.131 1 ,140 1.151 1.160 1,160 1.179 1.188 1.198 1.208 1.218 1,229 1,239 1.250 1.261 1.272 1.283
O
O
1 2
-0,6 -1
3
-1
4
-2
5 6
-2
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
-3 -4 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -15 -17 -18 -21 -23 -24 -27 -30 -33 -36 -39 -43
-48
32 31.1 30.4 29.5 28.6 27.7 26.6 25.5 24.3 22.8 21.3 19.7 18.1 16.3 14.3 12.2 10 7.5 4.6 1.7 1.4 -4.9 -8.6 -11.6 -17.1 -21. 8 -27 -32.6 -39.2 -46.2 -54.4
4.1868 4.145 4.061 4.019 3.936 3.894 3.810 3,768 3.684 3.643 3,601 3.517 3.475 3,433 3.412 3.329 3.266 3.224 3.161 3.098 3.056 3.014 2.973 2.931 2.889 2,868 2.847 2.805 2.784 2.763 2.721
-c
DATOS DE INGENIERIA
2.11.4
53
Comportamiento teórico de Jos halocarburos criogénicos (refrigerantes) funcionando a una temperatura de evaporación de -40 "C )' una temperatura de condensación de 37,7 oC
Propiedad Temperatura de sobrecalentamiento
Rll
oc
18.3
R-12 18.3
R-13Bl
R-21
18.3
18.3
Presión en el evaporador, absoluta, bares
0.48
3.56
9.55
0.85
Presión en el condensador, absoluta, bares
1.62
9.08
21.72
2.76
Relación de compresión
3.34
2.55
2.27
3.25
165.83
125.91
70.80
216.78
Eficacia refrigerante neta kJ/kg Refrigerante circulado kg/min
1.269
1.671
2.969
9.706
Volumen específico del vapor ml/kg
0.357
0.0516
0.0145
0.296
Volumen desplazado por el compresor m3/min
0.459
0.086
0.043
0.288
Temperatura de descarga "C
59.5
56.1
58.6
75
54 2.12 2.12.1
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Datos de transferenciade calor Coeficientes previstos de transferencia de calor
Proceso y condiciones del mismo
Aire, circulación natural o quieto Aire, congelación Aire, congelación relámpago Congelador de placas Congelación por inmersión en líquidos Salmuera, circulante Nitrógeno líquido, congelación Aire o vapor sobrecalentados Aceite, circulación forzada Agua, convección forzada Agua hirviendo Vapor, condensación por goteo Val?or condensación en película Refrigeración por contacto a través de una superficie metálica (de leche a agua) Pasterizador de circulación por gravedad Caldera abierta provista de camisa, con agitador Caldera provista de camisa (en proceso de evaporación) Caldera a vacío (en proceso de evaporación) Pasteurizador relámpago
Coeficiente de transferencia de calor W/m2. K
5··10 1'7-30 5(l··150
550 55·-85 150-500 25-300 55-1500 280-1200 1.7-57 x 103 28.4-114 X 103 5.7-17 X 103 1.1-2.3 X 103 990 850 1.7 2.8 2.8 3.4
X X X X
103 103 103 103
55
DATOS DE INGENIERIA
2.12.2
Valores típicos de factores de incrustación
Fluido
Agua Agua Agua Agua Agua
Coeficiente
-c
W/m2
3000-12000 1000-3000 3000-6000 3000-5000 1000-2000 1500-5000 4000-10000 2000-5000 3000-5000 5000-10000 2000-5000 5000 5000 5000 2000 2500 5000 5000 3000-5000
de de de de de
río mar enfriamiento (torres) suministro urbano (blanda) suministro urbano (dura) Condensado de vapor de agua Vapor (exento de aceite) Vapor (con trazas de aceite) Salmuera refrigerada Aire y gases industriales Gases de combustión Vapores orgánicos Líquidos orgánicos Hidrocarburos ligeros Hidrocarburos pesados Productos orgánicos hirviendo Condensado de productos orgánicos Fluidos utilizados para la transferencia de calor Disoluciones salinas acuosas
Nota: Estos valores para cambiadores de calor tubulares desprovistos de aletas proceden «Chemical engineering», Vol 6, de J. M. Coulson y J. F. Ríchardson,
2.12.3
del
Propiedades de algunos líquidos utilizados para el intercambio calórico
Liquido
PE
Calor específico
oC
J/kg
-c
Conductividad térmica W/moC
Entalpía por encima de O -c
Intervalo oC
4.2 x 103
0.684
627.0
0-204
o-Diclorobenceno
2.3
0.111
500.7
0-260
Aceite mineral
2.3
0.116
314.0
10-299
Agua
100
Organosilicatos
>316
2.01
0.125
167,5
10-316
Difenilos dorados
>316
1,30
0.093
180.5
10-316
260
2.20
0.132
578.4
20-370
Difenilo/ Oxido de difenilo
56
MANUAL DE DATOS PARA INGENJERIA DE LOS ALIMENTOS
2.13 Transferencia de calor en estado no estacionario (transíente) -
Diagramas
0.9 0.8 0.7 0.6
~I~ 0.5
,
~
I
~ 0.4
02 0.1
o
o
Z
3
4
5
"IIL' Dia9rama
ele Hetsier
para una lámina
Inllnlta
0.9 0.8 0.7
0.6
~I~
t-.,.0 1-'
0.4-1
O'3l'
:;
-,O
0.1
,
0.2 0.3 0.4
Diagrama
de Heisler
para un cilindro
Inlln 110
8
9
10
57
DATOS DE INGENIERIA
(rtlr~/ Diagrama de Heisler para una esfera
10 :
25.0
I
ft - "" ""
++++++",_.::.0-~"tt ,,"~-r..:,!-
~ "'F- '"
,,~l' ~"
--
"
10.0 5.0
._.~-
20 ~ '-
!
1.0
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............ '}.....
0.1
+-+++-I+--+--+-+-H--f++I---.I---+r-l'
0.01
O.I+I+++I---+--1H-++++-H--!-+-! 0.05
4
0.1
ClT" T.,. J/~ Congelación y descongelación de una lámina infiroila
'" 58 2.13
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Transferencia de calor en estado no estacionario (continuación)
(transiente) -
Bm~
100
.[)- -1
_:" "--1--+ "': - - r-- H-f-I-N--+__¡_'-I 1""-"1"~,,,,":'++'1
~~ a ~"O. ~ 19.2 ~~ ~~ E-E ~ ~~~ "'.!!!e. ",o o.
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C)(!)
Demasiado qpre~ada
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.,
0)0
00
O>
~~ ~~
-e¡j¡ ,llo
•• • • ••
de tapas poSIC., scorc e cueroo
••
1- •
•
jorre abrnem. boteslcah de cierre exceswa de la maquina
••
achampil\onada
Pestañas aplastadas Preondulaciones o" "" "e. gs ~o
Compueslo
en cumbre
Poco rizo Ri7.0 dañado Borde de lizo pequeño de junta en exceso
de ·unta irrecularrnente
Compuesto
IDemasiado ~:"8~ I Demasiado
g
o
.!!!r.>
• •
..
•
•• •
• • •
• •
•
•• •
••
I
• • • ••• •
••
• • •• I • •
-f-
--
I
I t
•
• • • ••
• •
I
I
•
••• ••• • •• •
158
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
5.11 Tabla de coeficientes de letalidad Coeficientes de letalidad para microorganismos de Z
Oc
95 95.5 96 96.5 97 97.5 98 98.5 99 99.5 100 100.5 101 101. S 102 102.5 103 103.5 104 104.5
lOS 105.5 106 106.5 107 107.5 108
Coeficiente de letalidad 0.002 0.003 0.003 0.003 0.004 0.004 0.005 0.006 0.006 0.007 0.008 0.009 0.009 0.011 0.012 0.013 0.015 0.017 0.019 0.021 0.024 0.027 0.030
0.035 0.038 0.043 0.049
oc
108.5 109 109.5 110 110.5 111 111. 5 112 112 .5 113 113.5 114 114.5 115 115.5 116 116.5 117 117.5 118 118.5 119 119.5 120 120.5 121 121. 5
= 10 "C
Coeficiente de letalidad
oc
0.055 0.061 0.069 0.077 0.086 0.097 0.109 0.122 0.137 0.154 0.173 0.194 0.218 0.244 0.274 0.308 0.345 0.388 .0.435 0.488 0.548 0.615 0.690 0.774 0.868 0.974 1.093
122. 122.5 123 123.5 124 124.5 125 125.5 126 126.5 127 127.5 128 128.5 129 129.5 130 130.5 131 131.5 132 132.5 133 133.5 134 134.5 135
Coeficiente de letalidad 1.226 1.376 1.544 1.733 1.944 2.181 2.447 2.748 3.081 3.457 3.880 4.353 4.885 5.482 6.150 6.901 7.745 8.688 9.746 10.940 12.269 13.774 15.455 17.331 19.455 21. 834 24.509
DATOS DEL PROCESADO, ALMACENAMIENTO
Y ENVASADO
159
5.12 Propiedades de los materiales para envasados flexibles Entre las propiedades más Importantes de los materiales utilizados para la construcción de los envases flexibles que se usan en la industria alimentaria, se encuentra su impermeabilidad a los gases y al vapor de agua. El modo más frecuentemente utilizado por expresar su perrneabilidad a estos agentes consiste en citar los centímetros cúbicos de gas, a presión y temperatura normales, que pasan a través de 1cm2 de una lámina de 1 mm de grosor, en un segundo, cuando la diferencia de presión entre ambas caras es de 1 cm de Hg (es decir cm' /cm2 /mm/seclcm Hg).
Se utilizan también otras unidades; a veces al área puede expresarse en unidades imperiales, el tiempo en otras unidades y la diferencia de presión en atmósferas. Así, por ejemplo, la permeabilidad a los vapores de agua suele expresarse en términos de gro/m 2 / día a 25 DC y 75 Ojo de humedad relativa. La permeabilidad de las películas homogéneas de polímeros es fuertemente dependiente de la temperatura. Cualquiera que sea el materia! de que estas pellculas están compuestas la permeabilidad al oxígeno es cuatro veces mayor que la permeabilidad al nitrógeno; la del C02 25 veces mayor. las caracterlsticas de permeabilidad de cualquier sistema vienen determinadas por tres factores: la naturaleza de la película, la del gas y la interacción entre el gas y la película. la mayoría de los materiales utilizados para la construcción de envases flexibles se pliegan en cierto grado a! utilizarlos en los rápidos procesos de elaboración de los mismos, 10 que reduce con frecuencia sus propiedades aislantes, por lesión mecánica.
160
MANUAL DE DAlOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENlOS
Permeabilidad de las películas flexibles utilizadas en el envasado de alimentos
Naturaleza de la película
Cloruro de polivinilo (Saran) Polic1oro-trifluoroetileno . Poliéster (Mylar A) Clorhidrato de goma (Plíofilm ND) Poliamida (Nylon 6) PVC (no plastificado) Acetato de celulosa (P912) Polietileno (p = 0.954-0.960) (p = 0.922) Poliestireno Polipropileno (p = 0.910) Etilcelulosa (plastificada)
Permeabilidad (P x 1010 cc/cmé/mm/ sec/cm Hg) H20 a 25 oc y 02a N2a C02 a 90 O!o de 30 -c 30 -c 30 -c humedad relativa 0.0094 0.03 0.05 0.08 0.10 0.40 2.8 2.7 19
2.9 84
0.29 0.72 1.53
0.053 0.10 0.22 0.30 0.38 1. 20 7.8 10.6 55 11
23 265
1.7 1.6 10 68 35 352 88 92 2000
14.0 2.9 1300 240 7000 1560 75000 130 800 12000 680 130000
Temperatura de termosellado y permeabilidad al vapor de agua, a 25 "C y 75 % de humedad relativa (25/75)
Producto
Papeles Kraft blanqueado (recubierto con 0.025 mm de polietileno) Celulósicos
PI
Temperatura de termosellado -c
120
300
MSAT 300 Acetato de celulosa (0.025 mm) PVC lOO,poco plastificado lOO, orientado-poco plastificado Poliestireno Baja densidad Alta densidad Polipropíleno Extruido Orientado
Permeabilidad al vapor a 25175 (gm/ml/día)
6 400-500
135 170 180 se encoge a 90
4 200 9 16
120 140
3 2
170 se encoge a 150
4 2
DATOS DEL PROCESADOl ALMACENAMIENTO
161
y ENVASADO
Electos del plegamiento sobre la permeabilidad al vapor de agua de diversos materiales de envasado
Material
Papel sulfato (50 gm/m') encerado con 20 g/m2 de cera de parafina Papel glasina recubierto con 12 g/m2 de parafina 2.hojas de 32 g/m2 de papel glasina laminado/ 12 g/m2 de parafina Papel sulfato 40 g/mz, recubierto por extrusión/ I mm de polietileno de baja densidad Película de celulosa (4005) recubierta (extrusiónj/ 2 mm polipropileno de baja densidad Hoja de aluminio recubierta por· extrusión: I mm polietileno de baja densidad I mm película de polietileno de baja densidad I mm película de polietileno de densidad media I mm película de polietileno de alta densidad Película de celulosa recubierta (300s) Película de celulosa recubierta de cloruro de vinilideno (300s)
Permeabilidad al vapor de agua a 30 "C y 90 OJo de humedad relativa Sin plegar Plegado 3.0-5.0
120-180
1.6-3.2
4.0-60
3.0-5.0 20-25
5.0-8.0 .22-26
6-8
6-8
0.5 18
0.8 18 12 8 25-40 8-12
11
6 10-13 8-10
162
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENlOS
5.13 Datos sobre aditivos alimentarios A lo largo de las dos o tres últimas décadas, han cambiado dramáticamente las técnicas, producción y elaboración de alimentos, de tal modo que, para que lleguen al consumidor en las mejores condiciones sanitarias y organoléptícas, se ha hecho necesaria la adición de ciertas sustancias. Durante los últimos años se ha despertado una viva polémica relativa a estos aditivos alimentarios. La presente sección intenta proporcionar algunos datos sobre los permitidos en Europa y los Estados Unidos de América.
5.13.1 Glosario de términos relativos a los aditivos alimentarios Los aditivos alimentarios se pueden clasificar en: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Colorantes Acidulantes Edulcorantes y aromatizantes Mejoradores de la harina, blanqueadores y agentes para evitar el envejecimiento Emulgentes, gelíficantes, estabilizadores y espesan tes Antioxidantes, antiaglutinantes, antiapelmazantes, antiespumantes, secuestradores y quelantes Conservadores y antibióticos Suplementos nutritivos, vitaminas y minerales Aditivos adventicios
Colorantes El color yel aspecto general son factores de primordial importancia en la conquista del mercado. Para mejorar su aspecto, es frecuente hoy añadir colorantes a los alimentos. Muchos de ellos derivan del alquitrán y se les aplica el nombre genérico de colorantes azo; la tartrazina (E102) es un ejemplo.
Acidulantes La adición de ácidos a los alimentos persigue distintos fines, como ajustar el pH o conferirles un determinado sabor. Los ácidos para uso en los alimentos pueden ser orgánicos, como el ácido cítrico (E330). o inorgánicos, como el ácido fosfórico (E338).
Aromatizantes y edulcorantes En este grupo se incluyen sustancias naturales, como el matol (E636), que se añade al pan y algunos productos de reposteria, y otros que son potenciadores del aroma, como el glutarnato monosódico. La glucosa, la fructosa y otros azúcares también se añaden a los alimentos para conferirles un sabor dulce, pero no se consideran aditivos permitidos. Sólo dos edulcorantes permitidos tienen número E, el sorbitol (E420) y el manitol (E421).
Mejoradores de la harina, blanqueadores y agentes antienvejecedores Algunos productos químicos que se añaden a la mezcla de harinas de diferentes tipos de trigo persiguen el logro de un pan de estructura abierta; otros como el dióxido de cloro (E925) pretenden blanquearlo.
Sucedáneos de grasas, emulgentes y estabilizadores. E322-494. La calidad del producto puede depender, en muchos casos y en cierto grado, de la grasa incorporada. Suele ser aconsejable, por ello, aumentar la proporción de grasa añadiendo compuestos como el glicerolmoestearato-GMS. Los emulgentes se emplean con el fin de esta-
DATOS DEL PROCESADO, ALMACENAMIENTO
y ENVASADO
163
bilizar las emulsiones formadas por grasa yagua como la mayonesa. Los emulgentes pueden ser de origen natural, como la lecitina, o sintéticos como los condensados de óxido de etileno [estearato de polioxietileno (8) E430].
Antioxidantes Las grasas y aceites son susceptibles de autooxídacíón, especialmente las de origen animal, fenómeno que conduce a la ruptura de Las moléculas de los triglicéridos. Si se añaden pequeñas cantidades de antioxidantes el proceso se retrasa (E300-321).
Agentes antiaglutinantes y aruiapelmazantes Son sustancias químicas que se añaden a alimentos particulados, como el azúcar, la harina y la sal, para mejorar sus propiedades de flujo.
Agentes antiespumantes Se añaden a grasas y aceites refinados y otros alimentos líquidos, para minimizar la formación de espuma a temperaturas elevadas. A los aceites refinados, se les suelen añadir trazas de dimetilpulísiloxano (E990).
Secuestran tes La oxidación de los alimentos se ve catalízada por la presencia de cantidades traza de ciertos metales, como el cobre y el hierro, por lo que conviene inactivar estos metales mediante secuestro por agentes como el gluconato sódico (E576).
Que/antes Se utilizan para mantener en disolución los metales e impedir su precipitación (E385).
Conservadores y antibióticos .¡
E200-290. Para inhibir el crecimiento microbiano se pueden añadir a los alimentos numerosos compuestos químicos. Los antibióticos son productos generalmente de origen microbiano que inhiben el crecimiento de las bacterias.
Suplementos nutritivos, vitaminas y minerales Aquí se incluyen los concentrados de vitaminas como la e, la E y las del grupo B.
Aditivos adventicios Son los que aparecen en los alimentos fraudulentamente, o por un funcionamiento incorrecto de las plantas elaboradoras. .
MANUAL DE DAroS PARA INGENIERIA DE LDS ALIMENTOS
164 5.13.2
Aditivos permitidos
en los Estados Unidos de América
La lista que aparece a continuación está compuesta por algunos de los aditivos generalmente considerados por la Food and Drug Administration como inocuos (ORAS) si se emplean de acuerdo con los procedimientos culinarios habituales y los buenos usos industriales. Goma arábiga Acido acético (diluido) Agar-Agar Sulfato de aluminio y potasio Sulfato de aluminio y sodio Aminoácidos normalmente presentes en los alimentos Hojas de laurel Brandy Mantequilla Carbonato cálcico Sulfato cálcico Caramelo Dióxido de carbono Carragenano Acido cítrico Clavo Café Aceite de maíz Almidón de maíz Jarabes de maíz Aceite de semillas de algodón Mostaza
Nata Crémor Dextrina Orto fosfato dicálcíco Leche desnatada en polvo Etil vanillina Gelatina Glicerina Goma de karaya Manteca de cerdo Lecitina Zumo de limón Extracto de limón
Macís Carbonato magnésico Margarina Parahidroxibenzoatos de metilo y propilo Melazas Fosfato monocálcico Mono y díglícéridos de los ácidos grasos componentes habituales de las grasas (con excepción del Iáurico) Nitrógeno
Estas sustancias tienen que usarse de manera que el alimento satisfaga todas las secciones del Acta Federal de Alimentos, Medicamentos y Productos Cosméticos (Food, Drug and Cosmetic Act), Se da por supuesto que las sustancias en cuestión deberán ser de calidad adecuada para uso alimentario. El siguiente es un listado parcial de productos aceptados para uso alimentario por la Food and Drug Administration, o para uso en productos cárnicos por la Meats lnspection División, siempre y cuando no supongan una adulteración y no se quebranten las normas sobre etiquetado. No más de JO ppm 0,1 070
Antiespuma A Acído benzoico Benzoato sódico Hidroxianisol butílado"
Hidroxitolueno
butilado/
Propionato cálcico, propionato o mezcla de ambos Ciclohexilamina
Dilauril Diestearil
0,1 OTD En productos
tíodipropíontato! tiodipropionato/
Citrato de monoisopropilo
sódico
cárnicos, no más de 0,01 070 del contenido en grasa de la carne; en otros alimentos no más del 0,02 % del contenido en grasa No más del 0,01 % del contenido en grasa del alimento En el pan, no más de 0,32 % en peso, de la harina usada Hasta 10 ppm de la amina, libre o combinada, en el vapor de agua que pueda entrar en contacto con los alimentos . No más de 0,01 del contenido en grasa del alimento No más del 0,01 % del contenido en grasa del alimento En margarinas, en cantidades que no excedan del 0,02 %, en peso, de la margarina acabada
DATOS DEL PROCESADO, ALMACENAMIENTO
Morfolina Galato de propilo" Sacarina Silicoaluminato sódico precipitado hidratado Dióxido de azufre o sulfito sódico Ácido- tiodipropiónicoj Tocoferol
165
Basta 10 ppm de la amina, libre o combinada, en el vapor que pueda entrar en contacto con el alimento No más del 0,01 OJodel contenido en grasa del alimento En algunos productos dietéticos Para uso en sal, no más del 1 %; en impulsores para panadería, no más del 5 Ojo En melazas, frutas deshidratadas y algunos otros alimentos, 200-300 ppm (no permitido en algunos alimentos) No más del O,OJ OJo del contenido en grasa del alimento No más del 0,03 % del contenido en grasa
Si se añaden dos o más de estos antioxidantes total.
2
Y ENVASADO
al
mismo alimento, debe limitarse la cantidad
166 5.13.3
ztoo ElUl lOl(a) EI02 EI04
107 EllO El 20 El22 EI23 E124 El27 128 El3l EI32
133 EI40
El41 E142
EISO EI51 E153 154
155 EI60(a) E160(b) EI60(c)
El60(d) EI60(e) E160(O E161(a} E161(b) E161(c)
EI61(d) El61(e) EI6l(f) EI61(g) EI62 EI63 EI70
El7l El72 El73 EI74 E175 EISO E200 E201 E202 E203
E2lO E211 E212
E213
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE lOS ALIMENTOS
Clasificación por números E Curcumina Riboflavina (Iactoflavina) Riboflavina-5' -fosfato
'Iartrazina Amarillo quinoleina Amarillo 20 Amarillo anaranjado S Cochinilla (ácido carmínico) Azorubina Amaranto Rojo cochinilla A (Ponceau 4R) Eritrosina BS Rojo 20 Azul patentado V Indigotina (carmín de índigo) Azul brillante Clorofilas Complejos cúpricos de clorofilas y clorofilinas Verde ácido brillante BS (verde lisamina) Caramel Negro brillante BN Carbomedicinalis vegetalis Pardo FK Pardo chocolate HT alfa-caroteno, beta-caroteno, gamma-caroteno Annatto, bíxina, norbixina Capsantina (capsorrublna) Licopeno beta-apo-S: -carotenal (ClO) Ester etílico del ácido beta-apo-s -carotenoico Flavoxantina Luteína Criptoxantina Rubixantina
Violaxantina Rodoxantina Cantaxantina Rojo de remolacha Antocianos Carbonato cálcico Bióxido de titanio
(betanina)
Oxidos e hidróxidos de hierro Aluminio Plata Oro Pigmento rubí (Iitol, rubina Acído sórbico Sorbato sódico Benzoato potásico Sorbaro cálcico Acido benzoico Benzoato sódico Benzoato potásico Benzoato cálcico
BK)
(C30)
DATOS DEL PROCESADO, ALMACENAMIENlD
E214 E21S E216 E217 E218 E219 E220 E22L E222 E223 E224 E226 E227 E230 E231 E232 E233 234 E239 E249 E250 E251 E252 E260 E261 E262 E262 E263 E270 E280 E281 E282 E283 E290 296 297 E300 E301 E302 E304 E306 E307 E308 E309 E310 E31l E312 E320 E32L E322 E325 E326 E327 E330 E331 E332
y ENVASADO
Parahidroxibenzoato de etilo (éster etílico del ácido para-hidroxibenzoico) Sal sódica del parahidroxibenzoato de etilo Parahidroxibenzoato de propilo Derivado sódico del parahidroxibenzoato de propilo Parahidroxibenzoato de metilo Derivado sódico del parahidroxibenzoato de metilo Anhídrido sulfuroso Sulfito sódico Sulfito ácido de sodio Pirosulfito sódico (rnetabisulñto sodíco) Pirosulfito o metabisulñto potásico Sulfito de calcio Bisulfito cálcico Bifenilo (difenilo) Ortofenilfenol Ortofenolato de sodio 2(4 tiazolídil) benzimidazol (tiabendazol) Nisina Hexametílentetramina Nitrito potásico Nitrito sódico Nitrato sódico Nitrato potásico Acido acético Acetato potásico Diaceto monosódico Acetato sódico Acetato cálcico Acido láctico Ácido propiónico Propionato sódico Propionato cálcico Propionato potásico Anhídrido carbónico Acido Dl-málíco, Acido Lrnálíco Acido fumárico Acido Lascórbico Lascorbato de sodio Lascorbato cálcico Palmítato de ascorbilo Extractos de productos naturales ricos en tocoferoles alfa-tocoferol sintético gamma-tocoferol sintético delta-tocoferol sintético Galato de propilo Galato de octilo GaIato de dodecilo Butilhidroxianísol (BHA) Butilhidroxitolueno (hidroxitolueno butilado, BHT) Lecitina Lactato sódico Lactato potásico Lactato cálcico Acido cítrico Citrato monosódico, citrato disódico, citrato trisódico Citrato monopotásico, citrato dipotásíco, citrato tripotásico
167
168 E333 E334 E335 E336 E337 E338 E339 E340 E34! E350 E351 E352 E353 E355 E363 E370 E375 E380
E381 E385 E400 E40l E402 E403 E404
E405 E406 E407 E410 E412
E413 E414 E415 416 E420
E421 E422 430
431 432 433 434
435 436 E440(a) E440(b) 442 E450(a) E450(b)
E450(c) E460 E461 E463
E464 E465 E466
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS Citrato monocálcico, citrato dicálcico, citrato tricáJcico Acido L( +) tartárico L( +) tartrato monosódíco, h( + ) tartrato disódico 1.:-( +) tartrato monopotásico (crémor) h( +) tartrato dipotasico h( +) tartrato sódico potásico Acido ortofosfórico (ácido fosfórico) Orto fosfatos monosódico, disódico y trisódico Ortofosfatos monopotásico, dipotásico y tri potásico Diortofosfato monocálcico, dicálcico y tricálcico Malato monosódico, malato sódico Malato potásico Malato cálcico Acido rnetatartarico Acido adípico Acido succlnico l.d-heptono lactona Acido nicotínico Citrato triamónico Citrato ferricoamónico Etilendiamina tetraacetato cálcico disódico (EOTA cálcico disódico)
Acido algíníco Alginato sódico Alginato potásico Alginato amónico Alginato cálcico Alginato de propilenglicol Agar Carragenanos Harina de semillas de algarrobas Harina de semillas de guar Goma de adracanto Goma arábiga Goma xantán Goma de karaya Sorbitol, jarabe de sorbitol Manitol Glicerol Estearato de polioxietileno (8) Estearato de polioxietileno (40) Polísorbato (20) Polisorbato (80) Polisorbato (40) Polisorbato (60) Poli sor bato (65) Pectina Pectina amidada Fosfátidos de amonio Dífosfatos dísódico, trisódico, tetrasódico; di fosfato Trifosfato pentasódico, tri fosfato pentapotásico Poli fosfatos de sodio, polifosfatos de potasio Celulosa microcrlstalina Metilcelulosa Hldroxipropílcelulosa
Hidroxipropilmetilcelulosa Etilmetilcelulosa Carboximetilcelulosa,
sal sódica (eMC)
tetrapotásico
DATOS DEL PROCESADO, ALMACENAM1ENTO'Y
E470 E471
E472(a) E472(b)
E473 E474
E475 476
E477 478 E481 E482
E483 491 492 493 494
495 500 501 503 504 507
508 509 510
513 514
515 516
518 524 525 526
527 528 529 530 535 536 540 541
542 544
545 551 552
553(a) 553(b)
554 556 558 559 570 572
575
ENVASADO
Sales de sodio, potasio y calcio de los ácidos grasos Mono y diglícéridos de los ácidos grasos Esteres acéticos de mono y diglicéridos de los ácidos grasos Lactoglicéridos (ésteres del ácido láctico y los mono y diglicéridos) Sucroésteres de los ácidos grasos Sucroglicéridos Esteres poliglicéridos de los ácidos grasos Poliglicerolpolirricinoleato
Esteres del polipropilenglicol y los ácidos grasos Esteres lactilados del glicerol y el propiJenglicol con los ácidos grasos Estearoil-z-lactilato de sodio Estearoil-z-lactilato de calcio Tartrato de estearilo Monoestearato de sorbitán Triestearato de sorbitán Monolaurato de sorbitán Monooleato de sorbitán Monopalmitato de sorbitán Carbonato sódico, bicarbonato sódico, sesquicarbonato de sodio Carbonato potásico. bicarbonato potásico Carbonato amónico. bicarbonato amónico Carbonato de magnesio Acido clorhídrico Cloruro potásico Cloruro cálcico Cloruro amónico Acido sulfúrico Sulfato sódico Sulfato potásico Sulfato cálcico Sulfato magnésico Hidróxido sódico Hidróxido potásico Hidróxido cálcico Hidróxido amónico Hidróxido magnésico Oxido de calcio Oxido de magnesio Ferrocianuro sódico Ferrocianuro potásico Difosfato dicáIcico Fosfato de aluminio y sodio Fosfato de hueso comestible Polifosfatos cálcicos Polifosfatos amónicos Dióxido de silicio (sílice) Silicato cálcico Silicato magnésico sintético, trisilicato de magnesio Talco Silicato de aluminio y sodio Silicato de aluminio y caldo Bentonita
Caolín Acido esteárico Estearato de magnesio Glucono-delta-Iactona (D-glucono-l,5-lactona)
169
170 576 577 578
620 621 622 623 627 631
635 636 637' 900
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Gluconato sódico Gluconato potásico Gluconato cálcico Ácido Lglutámico Glutamato monosódico (MSG) glutarnato ácido de sodio Glutarnato monopotásico, glutamato ácido de potasio Glutamato cálcico . Guanilato sódico, guanosina 5' -(fosfato disódico) Inosinato sódico, inosina 5' -tfosfato disódico) 5' -ribonucleótido de sodio Maltol Etil maltol Dirnetilpolisiloxano
DATOS DEL PROCESADO, ALMACENAMIENTO
5.14
171
Y ENVASADO
Condiciones de almacenamiento recomendadas
5.14.1
A;)imentos congelados
Periodos máximos de almacenamiento doméstico que permiten conservar la buena calidad de los alimentos que se hayan comprado congelados
Alimento
Meses a -18 oC
FRUTAS Cerezas, melocotones, fresas, frambuesas Zumos concentrados
12 12 3
2 3
CAKES Angel (saboyana) Chiffon Chocolate (capas de) Fruta Pound cake* Yellow cake= Danés Doughnuts Pasteles sin hornear
2 2 4
12
AVES Pollo troceado entero hígado Pato entero Ganso entero Pavo troceado entero Trozos de pavo o pollo cocinados en su salsa Pasteles de pollo o pavo Pollo frito
3 9
12 3 6 6 6
12 6
6 4
6
6 3 3 8
CARNE DE VACUNO Hamburguesas Asados Filetes
4
12 12
CORDERO Empanadas (carne picada) Asado
TERNERA Costillas, chuletas, asados
Meses a -18 -c
CARNES COCINADAS Pasteles de carne y similares
PRODUCTOS HORNEADOS Pan blanco Bollos de canela Bollos simples
CERDO Curado Chuletas frescas Asado Salchichas frescas
Alimento
4 9
PESCADO Filetes (bacalao, merluza, rodaballo, eglefino, abadejo) Perca, trucha, róbalo, mujol Salmón Reo Merlán MOLUSCOS Y CRUSTACEOS Almejas Ostras Carne de cangrejo Gambas Pescado, moluscos y crustáceos cocidos
6
2-3 2 3 4 3 4
3-10
12 3
2 '_
4 .
8 2 9
POSTRES HELADOS Helados Sorbetes HORTALIZAS Espárragos, judías, maíz, guisantes, coliflor, espinacas
De: Handbook for the Home 1973. Yearbook of Agriculture USDA. * Elaborados con pesos iguales de harina, mantequilla, azúcar y huevos. ** Elaborado con huevos enteros y no sólo con claras.
8
172
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Periodo máximo (valores aproximados) de almacenamiento a diversas temperaturas de algunos alimentos congelados
Tipo de alimento
Período de almacenamiento (meses) a -12.5 oc -18 oC -23
-c
PESCADO Graso Magro
4 6
6-8 10-12
10-12 14-16
FRUTAS Albaricoque, con ácido ascórbico Albaricoque, sin ácido ascórbico Melocotones, con ácido ascorbíco Melocotones, sin ácido ascórbico Frambuesas, con azúcar Frambuesas, sin azúcar ni jarabe Fresas, en trozos
6-8 3.,.4 6-8 3-4 8-10 6-8 8-10
18-24 8-10 18-24 8-10 18 12 18
24 12-14 24 12-14 24 18 24
6-8 5-7
16-18 14-16 8-10 4-6
18-24 16-18 12-15 8-10
3-5 8-10
8-10 12-15
CARNES Vaca, asada Cordero Cerdo, asados Cerdo, salchichas
4
2
AVES· Menudillos Asados
4
CRUSTACEOS Langosta Gambas, crudas
3-4 6
8-10 12
10-12 16-18
4-6 4-6 6-8 6-8 4-6 6-8 4-6 12 12 3-4 6-8
8-12 8-12 14-16 14-16 8-12 l4-16 8-10 24 24 8-10 14-16
12
24
6-8 12
14-16 24
16-18 16-18 24+ 24+ 16-18 24+ 12-14 36+ 36+ 12-14 24+ 36+ 24+ 36+
HORTALIZAS Espárragos Judías verdes (snap) Judías verdes (lima) Brócoli Coles de Bruselas Coliflor Maíz, en mazorcas Maíz Zanahorias Setas Guisantes Calabacines Espinacas Calabazas
1
De: Tressler D. K. Y Evers, C. F. The Freezing Preservation of Foods 3~ Edición Vol 1 AVI Publishing Company Westport Cornm.
DAroS DEL PROCESADO, ALMACENAMIENTO
5.14.2
173
Y ENVASADO
Períodos máximos de almacenamiento recomendados para la carne
Tipo de carne
AJmacenamiento máximo a -18
oc
Vaca' Asados, filetes Picada
6-12 2-3
Ternera Asados Costillas y chuletas Picada
4-8 3-4 2-3
Cerdo Asados Chuletas Salchichas, sin sal Jamón curado Bacon
4-6 3-4
Aves
6-12
1-2 1-2 Menos de 1
De: Simonds L A. y Vanstavern B. D. 1975, Buying Meat for Locker or Home Freezer, Ohio Univ, Coop, Ext, Servo
174
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE lOS ALIMENTOS
5.14.3 Almacenamiento, atmósferas modificadas A la hora de utilizar una atmósfera modificada para prolongar la vida útil de los alimentos almacenados a refrigeración, resulta esencial conseguir un «cocktail de gases» adecuado. Mediante el uso de atmósferas modificadas apropiadas, se puede conseguir evitar o retardar cinco de los ocho mecanismos principales de alteración de los alimentos. la elección de la atmósfera depende fundamentalmente del tipo de alimento de que se trate.
Mecanismo de deterioro Alteración por envejecimiento e irradiación ultravioleta Oxidación, incluyendo enranciamiento y desarrollo de aromas anómalos Crecimiento bacteriano Actividad enzimatica Crecimiento de hongos Ataque por insectos
No existe protección por gases N2 C02. N20
CO, HzO, (CH2)20 N2 o C02 N2 o COz
Efectos de trazas de gases sobre los mecanismos de deterioro Mon6xido de carbono (CO)
Estabiliza los pigmentos cárnicos. Suprime la actividad de los enzimas autolíticos.
Oxido nitroso (N20)
EScaldado en seco de frutas y hortalizas. Impide la oxidación, el enranciarniento y el crecimiento bacteriano.
Oxido de etileno (CH2)¡O
Agente esterílizante. Acción conservadora muy eficaz. No se recomienda para productos salados.
Anhídrido sulfuroso (S02)
Agente esterilízante, conservador eficaz, decolora, destruye la tiamina.
Funciones de los gases en el almacenamiento en atmósferas modificadas Oxígeno
Permite el metabolismo normal. Impide el crecimiento de anaerobios.
Nitrógeno
Qufmicamente inerte, impide el enranciamiento oxídativo, el crecimiento de hongos y el ataque de los insectos.
Dióxido de carbono
Inhibe el crecimiento de bacterias y hongos. Es soluble cn las grasas. Concentraciones altas pueden lesionar el producto. Inadecuado para productos lácteos,
175
DATOS DEL PROCESADO. ALMACE;NAMIENTO y ENVASADO
Mezclas de gases recomendadas para distintos productos alimenticios Para obtener los beneficios máximos del uso de atmósferas modificadas resulta esencial seguir estrictamente las normas higiénicas y es recomendable aplicar una refrigeración precoz y un control preciso de las temperaturas. Las mezclas a utilizar pueden diferir de las que figuran en el listado que a continuación se
reseña, según los productos a conservar. Ni el óxido de etileno ni el monéxído de carbono son aditivos alimentarios permitidos.
.
En todos los casos el gas que completa la mezcla hasta el 100 filo es el nitrógeno.
Producto
Oxígeno filo
Carnes rojas Pescados blancos Pescados grasos Pescados pigmentados Aves Hortalizas foliáceas Coliflor etc. Setas Frutas cítricas Naranjas Navel Fresas Tomates Manzanas Peras Quesos duros Quesos «activos» Productos de panadería no lacteados Productos de panadería lacteados Pasta
Más del 50 5 Menos del 5 7 7 2.5 5
2.5 4 1.5-2.5 2
Dióxido de carbono aJo
15-25 40 20 30
Trazas de OJo
1 CO
25 2 10
CO 5 N?O 1 CO
10 5 15
1
co
4
De O al 10 20
O'.
20 N20
100
El nitrógeno es el único componente de la atmósfera recomendada para quesos duros, productos de panadería con rellenos lácteos y pasta.
INDICE ALFABETICO
Abrasividad, materiales sólidos a granel, 40 Aceleración de la gravedad, 8 Aceite - características analíticas, 91, 92 - composición, 91, 93 - dilatación, 100 - hidrogenación, 62 - producción en USA, 91 - propiedades f'ísico-químicas, 94 - punto de fusión, 93, 94 - viscosidad, 95 Aceite de algodón, propiedades físico-químicas, 94 Aceite de almendra - características analíticas, 92, 94 - composición, 92, 93 Aceite de babassu - características analíticas, 94 - composición, 93 - propiedades físico-químicas, 95 Aceite de coco - características analíticas, 93, 94 - composición, 93 Aceite de colza - caracteristicas analíticas, 93, 94 - composición, 93, 94 Aceite mineral, intercambio calórico, 55 Aceite de oliva - características analíticas, 94, 9S - conductividad térmica, 122 - composición, 92 Aceite de palma - características analíticas, 92, 94 - composición, 92, 93 Aceite de salvado de arroz - características analíticas, 93 - composición, 93 Aceite de soja, propiedades teológicas, 81 Acero inoxidable - composición, 46 - grados, 46 - propiedades mecánicas, 47 - - térmicas, )26 - resistencia a la corrosión, 47 Acero templado, 47 Acidos grasos - composición, 93 - propiedades físico-químicas, 91, 92 Acidulantes, 162 Actividad de agua, 108 Aditivos adventicios, 163 Adítívos alimentarios - clasificación, 162 - permitidos en USA, 164 - número E, 166
Agua - coeficiente de transferencia del calor, 54 - conductividad térmica, 125 - factores de incrustación, 55 - intercambio de calor, 55 - refrigerantes, 50 - viscosidad, 75 Agua no congelable, 118 Ajo, 71, 122 Alcohol metílico, densidad y viscosidad, 77 Alimentos - congelados, 171 - datos psicométricos: - - - actividad de agua, 108 - - - deshidratadores, 110 - - - diagramas, 103 - - - disoluciones de humedad constante, 109 - - - secado, 111 - dñatoruetrta, 100 - disoluciones tampón, 102 - en polvo: - - - análisis por tamizado, 83, 84 - - - cohesión, 87 - - - contenido en agua, 82 - - - densidad a granel, 82 - - - propiedades de flujo, 85 - peso específico de soluciones acuosas, 101 - propiedades dieléctricas, 132 - propiedades físico-químicas: - - - contenido de agua, 71, 73 - - - densidad de disoluciones acuosas, 76, 101 - - - densidad de productos sólidos, 41, 43, 44,83 - - - pH, 68, 69, 70 - - - punto de ebullición, 79 - - - reologia, 80 - - - viscosidad, 75, 78 - propiedades mecánicas: - - - cohesión, 87 - - - dureza, 87 - - - Instrumentos, 89 - propiedades térmicas: - - - carne, 120 - - - conductividad térmica de medios utilizados, 125 - - - difusividad térmica, 127 - - - envases, 126 - - - frutas y hortalizas, 124 - - - otros alimentos, 121 - - - pescado, 119 Almacenamiento - atmósferas modificadas, 174 - congelación, 171 - período máximo de almacén, 173
177
178
MANUAL
DE DATOS PARA INGENIERTA
Aluminio, elaboración de envases, 126 Análisis por tamizado: - de azúcar granulado, 83 - de mezclas para pastelería, 84 - de mezclas sazonadas, 84 Antiaglutinantes, aditivos, 163 Antiespumantcs, aditivos, 163 Antioxidantes, aditivos, 163 Apcrtización, 146 Arornatizantes, aditivos, 162 Atmósferas modificadas, 174 Alomo de Cesio 133, 3 Aromo de Krípton, 2 Azeótropos, refrigerantes, 49 Azúcar, 61, 72 Azúcar granulado, análisis tamizado, 83
Base de logaritmos naturales, 8 Baya, contenido en agua, 72 Blanqueadores, adítívos, 162 Bombas - alternativa, 63 - calorimétrica, calor de combustión, - centrífuga, 63 - de diafragma, ¡¡~ - rotatoria con deflectores, 63 - - de engranajes, 63 Bote sanitario de tapa abierta, 139 Bruker minispec pe 20, 100
32
Calentamiento de jarabes, 15 Calor de combustión, 32 - poder calorífico, 33 Calor específico - alimentos, 67 - - carne, 120 - - frutas y verduras, 124 - - otros, 121 - - pescado, 119 - gases, 30, 31 - propiedades térmicas, 113, H8 - salmuera, 51, 52 Calor latente - alimentos, 67 - - carne, 120 - - frutas y verduras, 124 - - otros, 121 - - pescado, 119 - vapor, 34 Calor, transferencia: - coeficientes, 54 - factores de incrustación, 55 - líquidos, 55 estacionario o transiente, 56 Calor de vaporización, thermex, 36 Capacidad calorífica, therrnex, 36 Carne: - almacenamiento, 145, J49, 171, 172, 173 - congelación, 171, 172 - curadas, l4S - contenido en agua, 73 - difusi6n térmica, 127 - enlatado, 149 - pH, 67, 69 - propiedades térmicas. 120 Catalizador, 12B
- no
DE LOS ALIMENTOS
Crack, calentamiento - ligero, IS - medio, 15 - duro, 15
-
extraduro,
de jarabes
15
Cedazos estándar, 44 Cedazos, análisis por tamizado, 83 Cervecerías, iluminación, 60 Cesio 137, 22 Chocolate - humedad, 74 - iluminación, 60 - tamaño de partícula, 84 Cobalto 60, 22 Cobre-alumcl, termopar, 59 Cobre-constan tan, termopar, 59 Cociente de Hausner, 85, 86 Coeficiente de letalidad, 158 Coeficiente de transferencia de calor, 54, 55 Cohesión, 87 Colecalciferol O vitamina D, unidades, 22 Colorante, aditivos, 162 Combustibles, poder calorffico, 33 Compresores - centrífugas, 63 - de flujo axial, 63 Compuestos inorgánicos, refrigerantes, $0 - nitrogenados, refrigerantes, 50 - orgánicos clclIcos, refrigerantes, 49 - - insaturados, refrigerantes, 50 oxigenados, refrigerantes, 49 Condiciones de procesado de envasado, recetas, 147 Concentración de sólidos totales, teología, 80 Conductividad térmica - alimentos, 67, 121 - - carne, 120 - - frutas y hortalizas, 124 - - otros, 121 - - pescado, 119 - medios, 125 - metales, 37 - misceláneas, 38 - no metales, 37 - gases, 30 - propiedades térmicas, 114, 1I~ Coeficien te de transferencia de calor - caldera con camisa y agitador, 54 - - - - y evaporización, 54 Copa cerrada de «Pensky-Martens», 96 Conservación - conservadores, 163 - botes: ,'_ tamaño, 141 - - terminología, 139 - - recomendación, 143 - definición, 135 - esmaltes de revestimiento, 145 - hojalata, 144 - materiales para envases flexibles, 159 Constante de Plank's, 8 Contenido de agua, 67, 7I - carne, 73, 120 - confiterfa, 73 - frutas y hortalizas, 71, 72, 124 - misceláneas, 73 - otros, 121
-
ovoproductos,
-
pescado, 119 productos lácteos,
72 72
JNDICE ALFABETlCO Contenido calórico, 131 Contenido en hielo, propiedades térmicas, 113 Contenido en sólidos, 100 Consistencia, reológíca, 80 Constante dieléctrica, 132 - flsica, 8 - Planck, 8 - química, 6 - universal de gases, 8 Conversiones - calentamiento de jarabes, 15 - de grados Celsius en grados Fahrenheit, 13 - disolución de azúcares, 18 - escalas hidrométricas, 17 - habituales, 8 - lecturas calorimétricas, 20 - porcentaje de sal, 21 - presión reducida, 16 Cordero - contenido en agua, 73 - hígado post-mortem, 119 Corrosión, acero inoxidable, 47
Datos psicométricos - temperaturas normales, 103 - temperaturas elevadas, 104 Densidad - alimentos - - líquidos, 73 - -leche, 72 - - nata, 72 - - partículas sólidas, 41, 43, 44, 83 - - producto compacto, 86 - - soluciones acuosas, 73 - gases, 30, 31 - propiedades térmicas, 114 - thermex, 36 Densidad a granel, 82 Deshidratación, III Deshidratadores - dc rodillos, 1I0 - de vacío, no - por contacto con aire, 110 Destrucción de insectos, irradiación, 22 Diafragmas psícométricos, 103 Diafragmas de congelación y descongelación - en lámina infinita, 57 - en cilindro infinito, 58 - en esfera, 58 Difusión térmica - grasas, 152 - fruta fresca, 124 - materiales conductores, 126 - medios, 125 - productos alimenticios, 127 - propiedades térmicas, 118 - vegetales, 124 - zumos, 124 Dilatornetría - conversión, 101 - definición, 100 - instrumento, 100 Dilatómetro, 100 Dureza de partícula, 87
Edulcorantes, aditivos, 162 Eficacia letal, 154, 156
179
Elaboración de conservas, iluminaci6n, 60 Elementos químicos, 6 Energía de activación enzimática, 128 Energía de ínactivacíón cnzimática, 128 Englesman tapping machine, 85 Entalpía - propiedades térmicas de los alimentos, 113, 118 - propiedades térmicas del vapor, 34 - thermex, 36 Enlatado, 143-147 - aditivos, 162 - botes de conserva, 144 - cálculos, 154 - capacidad, 141 - coeficiente de letalidad, 158 - definición, 135 - esmaltes, 145 - esterilización, 156 - glosario, 135 - iluminación recomendada, 60 - procesado, 146 - recetas, 147 - tamaño del bote, 143 - terminología, 135 Envases, 126 Envases flexibles, 159 Bnzimas microbianos, 108, 128, 129 Escala de dureza de Mons, 87 Esmalte de revestimiento - epoxi, 145 - epoxifenólicos, 145 - fenólicas, 145 - oleorresinas, 145 - orgarosoles, 145 Esterilización - comercial, 156 - irradiación, 22
Factores de incrustación, S5 Factores Fm, 41, 43 Factor de hidrogenación, 62 Fluido, factores de incrustación, 55 Fluido frigorígeno, 48 Fracción másíca de los carbohidratos (Xc), 118 - - - las proteínas (Xp), 118 Fresas, propiedades térmicas, 118 Frutas, 67 - conservación, 145 - congelación, 171, 172 - contenido en agua, 72 - enlatado, 152 - propiedades térmicas, 124
Gases - calor especifico, 31 - propiedades de los gases ideales, 30 - - - - - a la presión atmosférica, 30 - - físicas del nitrógeno, 31 - transporte, 63 Geles - humedad, 74 - pH, 69 Grados Baume, 17, 18,20 - salmuera, 51, 52 Grados Brix, 17, 18 Grados salométricos, salmuera, 51, 52
180
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA DE LOS ALIMENTOS
Grados TWaddel, 17, 21 Gráfico de calentamiento, 154 Gray,22 . Grasas - alimentos: - - animales marinos, 94 - - -'- tierra, 94 - - leche y derivados, composición, 93, 98 - - - - características analíticas, 93, 94, 98 - - mantequilla, 97 - - margarina, 97 - composición, 91, 92, 93 - dílatometría, 100 - propiedades físico-químicas, 91, 92, 94 - punto de humo, 96 - punto de ignición, 96 - punto de inflamabllidad, 96 - punto de solidificación, 95 - viscosidad, 95
Halocarbonados, refrigerantes, 48 Halocarburos criogénicos, refrigerantes, 53 Hebra, calentamiento del jarabe - fina, 15 - gruesa, 15 Hielo - conductividad térmica, 125 - propiedades, 42 Hierro-constantan, termopar, 59 Hojalata, 114 Hongos, actividad de agua, 108 Hortalizas, 67, 71 Humedad constante, 109 Humedad relativa, 105
Indice de comportamiento de flujo, 80 Indice de iodo - definición, 62 - grasas y aceites en USA, 91 - hidrogenación, 62 - alimentos, 91, 92, 94 Indice de fluencia, 85 Indice de grasas en estado sólido, 91, 92, 94, 101 Indice de refracción, 18, 94 Indice de saponificación, 94 Industria cárnica, iluminación, 61 Industria láctea, iluminación, 61 Ingeniería, 25 - materiales, 27 - sólidos, 37 - unidades, 2 Iluminación de superficies, 60 Instron, 89 Intercambio calórico, 55 Iridio, 3 Irradiación - conservación de alimentos, 22 - unidades, 22 Isómeros, calor de combustión, 32
Jamón ahumado, difusión térmica, 127 Jarabes, calen tam lento, 15 Jarabe de glucosa, viscosidad y composición, 78
Judías verdes, pH, 67 Jugo de regaliz, 74
Lactosa -leche, 98 - mezclas, 74 - pH, 69 Leche - composición, 98 - contenido de agua, 72 - densidad y viscosidad, 72, 76 - pH, 70, 72 - propiedades fisicas, 98 - propiedades reológicas, 81 Lecturas salométrícas, 20 Limón, actividad de agua, 72 Líquidos - intercambio calótico, 55 - transpones, 63
Madera - densidad, 37 - poder calorífico, 33 - propiedades térmicas, 37, 38 Manteca de cacao - características analíticas, 93, 94 - composición, 93 Manteca de cerdo - características analíticas, 94 - composición. 94 Mantequilla, composición, 97 Margarina, formulación de mezclas, 97 Materiales de construcción - calidad de acero austenítico, 46 - composición de acero inoxidable, 46 - propiedades mecánicas, 47 - resistencia a la corrosión, 47 Materiales sólidos - a granel, 39 - - velocidad del aire para el transporte fluidificado, 44 - metales y no metales, 37 - otros, 38 Material de envasado, 159 - efecto de plegamiento, 161 - permeabilidad, 160 - temperatura de termosellado, 160 Melazas, densidad y viscosidad, 77 Mermelada, actividad de agua, 108 Metales, 37 Metano - calor de combustión, 32 - valor calorífico, 33 Mezclas pasteleras, tamaño de partícula, 84 Mezclas sazonadora, análisis tamizado, 84 Microorganismos, 129 Miscelánea de hidrocarburos, 49 Misceláneos, 67, 73 Mocinería, iluminación, 61
Nata, propiedades térmicas, 121 Nectarinas - actividad de agua, 72 - propiedades térmicas, 122
INDlCE ALFABETlCO Niacina o nicotinarnida, unidades, 22 Nitrógeno - conductividad térmica, 125 - propiedades físicas, 30 - refrigeración, 50 No metales, 37 Nomenclatura en código, materiales sólidos a granel, 39 - definición, 39, 40 - materiales, 41, 43 «Novaoeí tap test», 85, B6 Número atómico, 6 Número E, aditivos, 166 Nylon, propiedades térmicas, 126
Octano, 33 Órgano silicatos, intercambiadores de calor, 55 Ovoproductos, actividad de agua, 72
Pasteurización, irradiación, 22 Pendiente de la gráfica dc enfriarniemo, 155 Pérdida dieléctrica, 132 Perla, calentamiento del jarabe - pequeña, 15 - gruesa, 15 Permeabilidad, 159, 160, 161 Permitividad dieléctrica, 132 Pescado - aceite de hígado de bacalao, 94 - aceite de sardinas, 94 - datos, 67 - difusividad térmica, 127 - congelación, 171, 172 - pH, 68 - propiedad térmica, 119, 145 Peso especifico, 17, 18, 20 - grasa, 94 - salmuera, 51, 52 Peso de moléculas refrigerantes, 48 pH - alimentos, 67 - - azúcares, 68, 69 - - carne, 68 - - frutas, 68 - - material biológico, 70 - - misceláneas. 68 - - soluciones estándar, 70 - - tejidos animales post-mortern, 69 - - vegetales, 68 - influencia en tratamientos térmicos, 146 Plegamiento, envasado, 161 Poder calorífico - combustibles, 33 - alimentos, 131 Polietileno, propiedades, 126, 160 Polipropilcno, propiedades, 126, 160 Porcentaje de sal, 20, 21 - salmuera, 51, 52 Porosidad, 82 Planta auxiliar, iluminación, 61 Presión, propiedades térmica de vapor, 34 Presión atmosférica, 30 Presión de vapor, therrncx, 36 Procesado - budín de arroz, 150 - carne picada con cebolla, 149
181
- espagueti con salsa de tomate, 150 - fresas, 152 - macarrones con queso, 148 - pasteles, 147 - zanahorias, 147 Producción de ácido láctico, J29 Productos biológicos, pH, 70 Productos tacteos - composición, 99 - contenido de agua, 72 - valores calor! ficos, 131 Productos horneados, 171 Propiedades físicas - aceites y grasas, 94 - leche y derivados, 98 - metales/no metales, 37 - nitrógeno, 30 - salmuera, 51, 53, 76 - solución de cloruro cálcico, 52 - refrigerantes, 51, 53 - thermex, 35 Propiedades dieléctricas Propiedades de flujo, alimentos en polvo, 85 Propiedades mecánicas - acero inoxidable, 47 - alimentos, 87 Pulgadas de mercurio, 16 Pulgadas de agua, 16 Punto de congelación, 20, 67 - carne, 120 - frutas, 124 - hortalizas, 124 - otros, 121 - pescado, 119 - inicial, 114 - salmuera, 51, 52 Punto de ebulllción - influencia de la concentración, 79 - influencia del vacío, 79 . - refrigerante, 48 Punto de fusión, grasa, 91, 92, 94 Punto de h0010, grasa, 96 Punto de ignición, grasa, 96 Punto de inflamabilidad, grasa, 96 Punto de solidificación, grasa, 95
Que1ant es, 163
Rads, 22 de azúcar, iluminación, 61 Refrigerantes - clasificación, 48 - halocarburos criogénicos, 53 - salmueras, 51, 52 Reología, 80 Repostería - congelación, 171 - contenido en agua, 74 - enlatado, 147 - iluminación. 60 - pH, 69 - propiedades ñsíco-qutmicas, 69 Resistencia, corrosión, 87 Retinol, unidades, 22 Riesgo de transporte, 39 RMN, lOO Refinería
182
MANUAL DE DATOS PARA INGENIERIA
Sacarosa, punto de ebulllclón, 79 - unidades, 18 Salmuera - cloruro cálcico, 52 - cloruro sódico, 51 - densidad y viscosidad, 76 - grados Twaddell, 21 - lecturas salométricas, 20 - variación de la concentración con la temperatura, 101 Selección de compresores, 63 Selección de bombas, 63 Seeuestrantes, 163 Sertído, '157 SFI, 101 Sistema de unidades - ingenieril anglosajón, 4 - sistema COS, 4 - - FP5, 4 - - Internacional, 2 Soñon, calentamiento de jarabes, 15' Soluciones acuosas - densidad y peso específico, 101 - - y viscosidad, 76 Solución de sacarosa, punto de ebullición, 79 Solución de tampón - fosfato, ¡02 - ftalato, 102 Sucedáneos, 162 Suplementos nutritivos, 163
Tablas de conversión de temperatura, 13, 14 Teflén, propiedades térmicas, 126 Tejido animal, pH post-mortem, 69 Temperatura - gases, 30-31 - propiedades térmicas del vapor, 34 - reología, 80 - tbermex, 56 - termopar, 59 Temperatura de condensación, refrigerantes, 53 - - - evaporización, refrigerantes, 53 - - inicial, 154 - - - régimen, 154 Termopar, 59 Terrnosellado, 160 Therrnex - propiedades físicas y térmicas, 35 - termodinámica, 36 Tocoferol o vitamina E, unidades, 23 ' 'Ibrr, 16 Tr:;¡n~ferendllde calor en estado no estacionario, 56 'Iratamíento térmico - cálculos, 154, 155 - esterilización comercial, 156
DE LOS ALIMENTOS
- factores, 146 - coeficiente de letalidad, 158 Tuberías, tamaño estándar, 45
UCT, instrumento, 88 Unidades, 5 - en ingeniería de los alimentos, 27 - fundamentales, 2 _:_irradiación, 22 - suplementarias, 2 - vitaminas, 22 Uvaespina, propiedades, 72
Vacuómetro, 16 Vapor - coeficiente de transferencia de calor, 54 - factor de incrustación, 55 - propiedades termodinámicas, 34 Vegetales - contenido de agua, 71, 72, 124 - pH, 68 - propiedades físicas, 67 - propiedades térm leas, 121 Velocidad del aire, transporte fluidizado, 44 Velocidad de la luz, 8 Vidrio - boro silicatado, 126 - soldado, 37 Viscosidad - agua, 75 - disoluciones acuosas, 76 - grasa: - - cinemática, 9S - - de Saybolt, 95 - jarabe de glucosa, 78 - leche y nata, 76 - misceláneas, 77 - thermex, 36 Vitaminas, unidades, 22 Voltaje, termopar, 59 Volumen especifico, propiedades térmicas del vapor, 34
Z, 130, 158 Zumos - aditivos, 162 - botes envasado, 143 - mezclas, 122, 124 - pH, 68, 69, 70 - propiedades teológicas, 80 - propiedades térmicas, 67, 124