Importancia de La Física en La Industria Alimentaria

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA. MACHALA. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD ESCUELA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA. Curso: 2 Curso: 2do “B" Integrantes: Integrantes:  Patricia Alvarez Cada  Miguel Quillay Davila.  Oswaldo Silva.  Yajaira Arana Arias. TEMA: IMPORTANCIA DE LA FÍSICA EN LA CARRERA DE INGIENERIA EN EN ALIMENTOS La física es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. La física no es sólo una ciencia teórica, es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros. La industria es el conjunto de procesos y actividades que tienen como finalidad transformar las materias primas en productos elaborados, de forma masiva. Existen diferentes tipos de industrias, según sean los productos que fabrican. Por ejemplo, la industria alimenticia se dedica a la elaboración de productos destinados a la alimentación, como el queso, los embutidos, las conservas, las bebidas, etc. Para su funcionamiento, la industria necesita materiasprimas y maquinarias y equipos para transformarlas. La física no sólo es importante sino vital para la industria. Son físicos quienes diseñan los procesadores de los ordenadores, los nuevos transistores, los lectores de los discos duros y los discos duros en sí, así como cualquier otra memoria. En fin la física es una de las ciencias fundamentales para el desarrollo de la industria alimentaria, ya que de esta depende el funcionamiento de grandes procesadores elaborados o programados para la fabricación de los alimentos en los que se utilizan leyes como las de fuerza o conceptos como los de presión, velocidad…

Entre la física y la industria existe una relación muy cercana. Todas las formas de industria son diversas secciones de la física explotadas a gran escala. Sin la física no podemos hablar de tecnología porque en ella se basa el desarrollo de nuestra era moderna. http://www.buenastareas.com/ensayos/Importancia-De-La-Fisica-EnIndustria/2103651.html

La fisica aplicada a la industria alimenticia El procesamiento de alimentos depende de la física para la preparación, cocción y conservación. Termodinamica en la industria alimenticia La termodinámica estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental. Los cambios estudiados son los de temperatura,}presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la imaginación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras maquinas de vapor.La eficiencia de maquinas térmicas, entropía y factibilidad termodinámica. Propiedades termodinámicas y sus reacciones, así como sus propiedades residuales calidad de vapor. Ciclos termodinámicos, ciclos de refrigeración y otros ejemplo un horno de microondas. El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se introduce una magnitud llamada entropía, que mide el orden y el estado dinámico de los sistemas y tiene una conexión muy fuerte con la teoría de información. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos. A lo largo del tiempo, el ser humano ha ido diversificando su dieta y perfeccionando las técnicas para la conservación de los alimentos, con lo que el deterioro de los productos que cada vez más controlado. El calor asociado a algunos cambios que sufren determinadas sustancias bajo la acción de un campo magnético; este es llamado efecto magneto calórico. Por eso el uso de del refrigeradoras para la conservación de dichos alimentos. Pulsos corriente, campo electrica y campos de alta intencidad de electricos Sistemas de higienizacacion a nivel industrial por aplicación de campos eléctricos de elevado voltaje .utilización de microondas para alimentos deshidratados. Basada en la propiedad que tienen los alimentos fluidos de ser buenos conductores eléctricos. Entre 1928 y 1938 la corriente eléctrica se utilizo como medio de generar

calor para la pasterización de unos 200 millones de litros de leche para el consumo humano se realizan a temperatura ambiental o de refrigeración con las aplicaciones de un breve descarga de alto voltaje a alimentos colocados por tiempos en el orden de los micro segundos. . Pasteurización de zumos de frutas y huevo . Mejora de los productos de solazado . Mejorar en procesos de deshidratación . Extracción de azucares de remolacha y colorantes artificiales . Mejorar la calidad de los montos al reducir el tiempo de maceración e incrementar el color. La medición de la corriente eléctrica es una cuestión importante de cara a aprender a gestionar plantas industriales con eficiencia, veamos en este artículo que tecnologías tenemos actualmente disponibles. Diferentes medios se han desarrollado para medir la corriente eléctrica, y los métodos convencionales se basan en principios ópricos, eléctricos o magnéticos, o hacen uso del comportamiento que algunos materiales tienen en presencia de un campo magnético El método más conveniente en cada caso depende de las características de la corriente medida: DC, AC o ambas simultáneamente, frecuencia, valor pico, exactitud, aislamiento, etc. Se han desarrollado en consecuencia diferentes métodos de medición: stunt, transformadores de corriente, efecto Hall efecto Rogowski, efecto Flux-gate, y otros métodos alternativos de uso menos común. Basado en principios electromagnéticos, es un transformador AC donde la corriente secundaria se relaciona con el primario de acuerdo con el ratio del transformador. Es un núcleo toroide, donde se envuelve el devanado secundario. Sumimos brevemente en este artículo los diferentes métodos disponibles. Calentamiento ohmnico. Se basa en utilizar una corriente eléctrica que a través del alimento, provocando que se eleve a alturas temperaturas gracias a la resistencia que ofrece el producto frente al paso de la corriente. Este calentamiento es mucho más efectivo, rápido y con mayor capacidad de penetración en el alimentos a diferencia de las posibilidades de los microondas otra ventaja seria que el 95% de la energía empleada se transforma en calor, mientras que en un calentamiento. Con microondas no supera lo 70% un calentamiento ohmnico se evitan los sobrecalentamientos y se consigue un mejor deterioro de los alimentos. El calentamiento óhmico es una técnica que permite calentar los alimentos desde su interior, de tal modo que no hay superficies calientes al contacto. Para ello se utiliza una corriente eléctrica que pasa a través del alimento, provocando que se eleve la temperatura gracias a la resistencia que ofrece el producto frente al paso de la corriente. Para analizar aún más esta técnica, un grupo del departamento de Ciencia de los Alimentos y Medicina Veterinaria de la School of Agriculture de Dublín ha elaborado un estudio, publicado en Meat Science que ha permitido determinar la conductividad

eléctrica de diferentes tipos de carne (vacuno, porcino, cordero, pollo y pavo) así como de diversos ingredientes que se utilizan habitualmente en productos cárnicos elaborados. También tuvieron en cuenta la incorporación de grasa así como la influencia de la orientación de las fibras o la inyección de sal en los productos. Transferencia de calor en la industria alimentaria Analizando los fundamentos de de fenómenos de transporte que se aplica a los diferentes sistemas transferencias de calor con su aplicación en alimentos. Analizar y diseñar evaporadores de efecto simple y múltiple e intercambiadores de calor. Deducir y aplicar los fundamentos generales de la conservación, cantidad de movimientos, energía y material en la modelación de los sistemas de procesamiento de alimentos. La deshidratación es una operación en la cual tiene lugar la transferencia de calor y la transferencia de masa. El calor es transferido al agua en el producto y el agua es evaporada. Para esta operación existen dos clases de secadores, uno es ellos son los secadores adiabáticos, en los cuales el calor es llevado dentro del secador por un gas caliente. El gas aplica el calor al agua del alimento y lleva hacia fuera el vapor de agua producido. El gas caliente puede ser producto de combustión o aire calentado. El otro, es la transferencia de calor a través de una superficie sólida, donde el calor es transferido al producto a través de una placa metálica. Generalmente, el producto es puesto en un vacío y el vapor de agua es secado por medio de una bomba de vacío. En algunos casos, el producto es expuesto al aire y el vapor de agua es eliminado por el aire circulante. Es posible suministrar el calor por métodos de calentamiento infrarrojo, dieléctrico y de microonda Los Biosensores. Sistema de la industria alimentara parte importante del mundo, ya que sin alimentos el ser humano no podría existir, es necesario se que día con día encuentren diversas formas o métodos que permita el desarrollo de esta a través de la ciencia y de la investigación. La aplicaciones de la ciencia electrónica en la elaboración componentes y circuitos de medidas diminutas, la creación de nuevos materiales y los elementos computacionales, han permitido la innovación en industrial alimentarias mediante el surgimiento de aparatos conocidos como biosensores. Los biosensores son aparatos pequeños, capaces de controlar los procesos mediante los cuales se elabora determinado productos, combinan un parámetro biológico y físico para obtener los resultados deseados. Los biosensores han permitido que se goce de un mejor control acerca de la calidad y seguridad de los alimentos.

Las aplicaciones de los biosensoresen la industria alimentaria, se llevan a cabo en las siguientes áreas: Seguridad alimenticia . Calidad alimentaria . Control de procesos Cuando se habla de seguridad alimentaria se refiere a que la comercialización de alimentos no sea un riesgo para la salud del consumo.los biosensores podrían ser una de las apuestas más importantes para detectar residuos de pesticidas en alimentos de forma más rápida y automática En el ámbito de la industria alimentaria factores tales como la legislación reciente sobre seguridad alimentaria unido al énfasis en los nuevos sistemas de aseguramiento de la calidad y a la protección del medio ambiente han desencadenado un crecimiento de la demanda de sistemas de monitorización y control de materias primas, procesos y productos finales que permitan obtener una respuesta rápida y fiable. En este sentido los sensores son dispositivos de pueden realizar medidas tanto de variables físicas como químicas. Podemos definir un biosensor como un instrumento o dispositivo analítico compacto que contiene un elemento de detección biológico o derivado biológicamente, (ej. enzimas, anticuerpos, microorganismos o DNA) acoplado a un transductor fisicoquímico (ej. electroquímico, óptico, térmico, piezoeléctrico) que convierte la señal biológica en una señal electrónica. La interacción del material biológico sensible con la muestra produce un cambio en uno o más parámetros fisicoquímicos (un cambio de pH, de oxígeno disuelto, etc.). Este cambio generalmente es proporcional a la concentración del compuesto o grupo de compuestos que se quiere determinar. Esta señal fisicoquímica es translucida en una señal eléctrica que puede ser amplificada y procesada en la forma adecuada Técnicas de Torsión Mientras que los fabricantes de equipos para la confitería están buscando nuevas vías de reducción de sus costos y de obtención de valor añadido en sus productos, muchos productores de confites se están preocupando por buscar nuevos sistemas para envolver sus confites. Los nuevos sistemas de alta velocidad prometen una mayor eficiencia de planta, y los sistemas más modernos de velocidad inferior, por su parte, ofrecen a cambios de una menor velocidad, una gran variedad de nuevas prestaciones. A pesar de existir otras opciones dentro de las envolvedoras, los proveedores de material y equipos de torsión están ofreciendo una infinidad de posibilidades a los confiteros, con el fin de asegurar la popularidad y longevidad de estos sistemas. Para ciertos tipos de confites, la torsión ofrece una mayor protección, ya que los lazos son capaces de absorber los impactos. De esta manera, cuando se trata de

transportar productos en grandes lotes, los lazos de los confites envueltos con torsión protegen mejor al producto que las envolturas en almohadilla. La película utilizada para este sistema ofrece uno de los precios más económicos del mercado en cuanto a materiales. Usado con el equipo idóneo, el sistema de torsión sigue siendo uno de los métodos de envoltura individual de confites más rentable. COCCCION La cocción es la operación culinaria que se sirve del calor para que un alimento sea más sabroso y apetecible, favoreciendo también su conservación. La mayoría de las frutas y muchas verduras pueden comerse crudas, así como en determinados casos la carne, el pescado y los huevos, sin embargo la mayoría de los productos se cuecenSe puede realizar tanto sumergiendo el alimento en agua fría o agua hirviendo; se puede pochar con ligeros hervores o a plena ebullición. Es posible realizar otras variaciones como la cocción al vapor o el baño María. En este grupo existen varias técnicas que variarán el resultado final: • Hervir: Consiste en la inmersión en un líquido (agua o caldos) que, o ya está o se

lleva a ebullición. El proceso variará en el tiempo dependiendo del producto o del resultado esperado. El que hierva a mayor o menor velocidad no implica que el alimento se haga antes o después. Se suele usar un hervor rápido para evitar que el producto se pegue entre sí o a las paredes del recipiente. • Escaldar: Consiste en dar un hervor rápido e intenso. • Pochar: Consiste en cocinar lentamente en un líquido el cual nunca debe hervir, para

que

se

produzca

intercambio

entre

el medio y el alimento. • Cocción al vapor: Domésticamente se realiza mediante dos recipientes: uno, que se sitúa en la parte inferior, es el que posee el agua en ebullición. El otro, que tiene el fondo agujereado, se coloca encima. Con esta técnica, usada principalmente con las verduras, se logra conservar las vitaminas y minerales hidrosolubles. • Cocción en olla a presión: Es una variedad de la primera técnica. Permite cocer a

temperaturas superiores a los 100 °C que como máximo se alcanza en la ebullición del agua. Gracias a ese aumento de temperatura y de presión se consigue reducir los tiempos a una tercera parte de los habituales, con resultados en muchos casos similares. En determinados casos, como en zonas de alta montaña, es el único método de cocción posible, ya que el agua no herviría a la temperatura suficiente para lograr los resultados deseados. • Olla de cocción lenta La cocción lenta se ha realizado en la elaboración de cocidos

mediante olla de barro. Es empleada en el cocinado a baja temperatura. • Escalfar: Consiste en introducir un alimento en agua hirviendo  para poder retirar la piel del mismo sin que haya una cocción