Problemas de Tratamiento Térmico

 

Problemas de tratamiento térmico

1.  Se pretende conseguir la destrucción térmica de las esporas de Clostridium botulinum  en una conserva. Conocemos que que para este microorganismo se siguen 12 reducciones decimales cuando:    

Se aplica una temperatura de 105 °C durante 103 minutos. O cuando se aplican 117 °C durante 6.5 min.

Calcular: 1.  Los tiempos de tratamiento para obtener 12 reducciones decimales decim ales a las temperaturas de 100 °C y de 120 °C. 2.  La duración de la reducción decimal a 121.1 °C. 3.  Si la conservación contiene una población inicial de 1012 esporas, cuantos sobrevivientes so brevivientes quedarán después de: a)  La aplicación de un tratamiento a 100 °C durante 1 hora. b)  La aplicación de un tratamiento a 120 °C durante 20 minutos.

2.  El escaldado y la esterilización son tratamientos térmicos que, aunque presenten objetivos distintos, tienen en común su capacidad de destrucción de microorganismos y enzimas. Calcular el número de reducciones decimales que se obtienen con un escaldado de 2 min a 95 °C y con una esterilización hasta F 0= 4, para Clostridium botulinum, peroxidasa y pectinesterasa, sabiendo que: Clostridium botulinum: D121.1= 0.21 min Peroxidasa: D82= 8*10-3 min; z= 7.8 °C Pectinesterasa: D96= 1.5*10-6 min; z= 7.8 °C

pro ductos un tratamiento 3.  Un fabricante de conservas aplica habitualmente a uno de sus productos térmico de 22 minutos a 115 °C. Por un problema en la central de producción de vapor necesita reducir la temperatura de tratamiento a 110 °C mientras se reduce el problema.

Calcular: 1.  Cuánto deberá durar el tratamiento tratamiento térmico a esta esta nueva temperatura para conseguir que la seguridad frente a Clostridium botulinum no se vea afectado por el cambio.  2.  Cómo afectará el cambio efectuando el riesgo de no estabilidad asumido por el fabricante, si sabemos que para sus cálculos supone la existencia, en cada envase y antes del tratamiento térmico, de 10 esporas de la bacteria esporulada no patógena sobre la que realiza la suspensión (para esta bacteria: D121.1= 0.61 min; z=8 °C). 

 

  4.  Se requiere determinar el tiempo de tratamiento a 115 °C para una conserva envasada en botes de 200 g (200 cm3). Se puede asumir un riesgo de no estabilidad de 10 -4 y se conoce que la concentración de la bacteria esporulada no patógena más termorresistente presente es de 10-2 esporas/cm3 (D121.1= 1.2 min; z= 12 °C). Calcular también el F0  aplicado en esas condiciones y comentar si es o no suficiente para asegurar el control de Clostridium botulinum.

5.  Los análisis realizados a la materia prima de una conserva demuestran que su contaminación por la bacteria esporulada más termorresistente es de 10 8 esporas por envase. Determinar si la estabilidad de la conserva fabricada ene esas condiciones será satisfactoria (para la bacteria en cuestión: D121.1= 3.5 min; z= 16 °C).

6.  En una industria de conservas se aplica a un determinado producto un tratamiento térmico a 111 °C durante tiempo suficiente para alcanzar un riesgo de no estabilidad de -4

10 , en envase de 930 mL. Después de mejorar el sistema de fabricación se ha conseguido que la contaminación media del producto en el momento anterior al cierre de los envases pase de 1 10 0 UFC/mL a 1 UFC/mL de la bacteria más termorresistente, cuyo D111= 4.2 min. Calcular cuál será la reducción en el tiempo de proceso que se podrá conseguir a la misma temperatura y manteniendo el mismo riesgo de no estabilidad después de las mejoras aplicadas. Comprobar si con el nuevo tratamiento se asegura la salud pública.

7.  Un fabricante tenía por costumbre aplicar a una de sus conservas (en envase de 800 mL) un tratamiento térmico a 118 °C durante un tiempo suficiente para alcanzar un riesgo de no estabilidad de 10-4. Después de mejorar los sistemas de manipulación de la materia prima ha comprobado que la contaminación media de su producto antes del tratamiento térmico ha pasado de 15 esporas/100 mL. Calcular cuál será el nuevo tiempo de proceso a aplicar, si se realiza a la misma temperatura y se pretende asegurar el mismo riesgo de no estabilidad, y comprobar si la reducción de tiempo conseguida constituye una mejora significativa (para la bacteria considerada D118=2.9 min).

8.  Un fabricante tiene por costumbre aplicar a una de sus conservas (en envase de 400 mL) un tratamiento térmico a 115 °C durante el tiempo suficiente para conseguir un riesgo de no estabilidad de 10 -4. En el último análisis de la materia prima ha comprobado que la contaminación media ha pasado de 5 esporas/100 mL a 25 esporas/100 mL. Calcular a qué temperatura tiene que realizar el tratamiento térmico para que se mantenga el mismo riesgo de no estabilidad y el mismo tiempo del proceso (para la bacteria considerada: D115= 1.5 min y D121.1=0.93 min.

 

9.  En una industria de producción de conservas de espárragos se comprueba, al controlar los sistemas de medida de temperatura, que estos están averiados y marcan 3 °C más de los reales. ¿en qué condiciones han quedado los espárragos que se han esterilizado a 115 °C, supuestos, hasta un F0  de 3.5? ¿Durante cuánto tiempo debía de haberse mantenido la temperatura de proceso para alcanzar, al canzar, efectivamente, el F0 requerido?

10.  Se están esterilizando espárragos en frascos de vidrio en una autoclave vertical de 2  jaulas empleando agua recalentada. La esterilización esterilización natural que se se produce en la la masa de agua conduce a que el gradiente de temperatura entre las capas superior e inferior de esta agua sea de 8 °C. Sabiendo que se pretende dar al espárrago un tratamiento de F0= 3.5 a una temperatura de 115 °C, calcular: 1.  Cuál será el tratamiento efectivo dado a los frascos de la capa inferior, si se toma como temperatura de referencia la del agua de la capa superior. 2.  Cuál será el tratamiento efectivo dado a los frascos de la capa superior si por el contrario se toma como temperatura de referencia la de la capa de agua más próxima al fondo de la autoclave. 3.  ¿Qué diferencial de temperatura se podrá admitir para que en el fondo el F0 no sea menor de 3.0, cuando se tome como temperatura de referencia la de la capa superficial?

11.  Un fabricante de conserva de champiñón pretende incrementar la producción horaria de su empresa a la vez que reducir la pérdida de peso producida en el tratamiento térmico. En la actualidad realiza la esterilización a 120 °C, durante el tiempo necesario para garantizar un riesgo de no estabilidad de 10 -4  con respecto a la espora de la

bacteria termorresistente, no patógena, más abundante (D 121.1= 3.2 min; z=7.9 °C), de las que se supone que existen 10 esporas/envase antes del tratamiento térmico. ¿Qué reducción del tiempo de proceso (en %) obtendrá, y cuál será la reducción de la pérdida de peso si realiza el tratamiento térmico a 130 °C (para la pérdida de peso D 121.1= 12.50 min; z= 44 °C).  12.  Un fabricante de conservas de lentejas ha recibido una serie de reclamaciones

de sus clientes que opinan que está aplicando una cocción excesiva al producto. En su producción normal este fabricante aplica un tratamiento a 115 °C hasta F 0= 15. Encontrar las condiciones de proceso adecuadas para doblar la firmeza de la lenteja procesada, manteniendo el mismo riesgo de no estabilidad aplicado en la actualidad. El fabricante supone que cada envase contiene 10 esporas de la bacteria más termorresistente antes del tratamiento térmico. térmico. Parámetros de termorresistencia:   Bacteria esporulada más termorresistente: D 121.1= 3.2 min; zb= 15 °C     Firmeza de las lentejas:  D121.1 firmeza= 25 min; z firmeza= 58 °C.   El valor de F0 121.1 °C equivale a 99.999 9 9.999 % de inactivación de una espora de Cl. botulinum que es de 1.2 min. Calcule el valor D 0 para este microorganismo.

 

 

Calcule el F0 basado sobre el concepto 12 D usando el valor D 0 de Cl. botulinum  del ejemplo anterior.

13.  En un incidente de un alimento enlatado se encontró el D 121.1  del microorganismo contaminante que fue aislado de 1.35 min. Se desea que la probabilidad de contaminación de este micoorganismo sea de 1 en 1 00 000, se sabe que la carga inicial de esporas es del orden de 10 UFC/lata. Calcule el F0 para este proceso.

14.  Si ese mismo alimento se inocula con el microorganismo F 51518 para alcanzar un nivel de 4*105 esporas por cada lata y cada lata tiene 200 g de producto. ¿cuál sería el conteo de esas mismas esporas, si recibe un proceso similar para la reducción del primer microorganismo contaminante? 15.  El valor de esterilización de un proceso ha sido calculado para un F0 de 2.88 min. Si cada lata contiene 10 esporas de un microorganismo teniendo un D 0 de 1.5 min. Calcule la probabilidad de contaminación del microorganismo. 16.  La carga inicial de un producto enlatado es de 100 y el D 0 de la espora es de 1.5 min. Calcule el valor de F0 para el proceso térmico tal que la probabilidad de contaminación es de 1 en 100 000, si bajo las mismas condiciones el Cl. Botulinum tipo B tiene un D0= 0.2 min. Calcule el valor de F 0 que satisfaga el proceso en 12 D para Cl. Botulinum.

17.  Un proceso fue calculado tal que la probabilidad de contaminación de un microorganismo con un valor D 0  (1 min) es de 1 en 100 000 de una carga inicial de esporas de 100. Para verificar este proceso, un inóculo es cultivado. Calcule el nivel de inoculación de un organismo teniendo un valor D 0=1.5 min., el cual deberá ser usado en 100 latas en las cuales la contaminación es de 5 latas, equivalentes en la letalidad del proceso calculado. 18.  Evalúe matemáticamente el valor de D con la siguiente información Tiempo (min) 0 10 14 18 22

N 100 000 90 12 2 0.33

mmmmmm

19.  Calcule el valor de z con la siguiente información T (°F) 230 235 240 245 250

DT (min) 19.65 10.47 4.92 2.56 1.23

mmmm

 

20.  Los siguientes datos de sobrevivientes fueron obtenidos cuando se estuvo usando calor para matar un microorganismo. Determinar el valor de D. Tiempo (min) Número de sobrevivientes sobrevivientes 0 2000 5 1100 10 750 20 30 40 50 60

275 90 32 11 4

21. En la siguiente tabla se muestran los datos representativos de t y T en el centro de una lata que fue monitoreado durante el tratamiento térmico en una autoclave cuya TR fue de 250 °F. Calcule la L (letalidad) del proceso que fue aplicado (F0). t (min) 10

T (°F) 110

15

180

20

215

25

232

30

245

35

248

40

249

45

235

50

235

55

196

L

 

22.  Determinar el tiempo del calor decimal de termodestrucción a 116 °C de un microorganismo a partir de los siguientes datos de supervivencia l tratamiento.

T (min) 5 10 15 20 25

UFC/mL

mmmmmm

340 65 19 4.5 1.3

23.  El tratamiento térmico de la bacteria A durante 2 min a 120 °C reduce el número de microorganismos viables de 108 UFC/mL a 10 4 UFC/mL. Calcular el tiempo de reducción decimal a 120 °C. La bacteria B tiene un valor D80 de 1 min y se desea calcular el valor de reducción decimal a 120 °C; para ello, se tratan 10 mL de muestra que contiene 10 9  UFC/mL durante 1 min a 90 °C y el número de sobrevivientes es de 10 7  UFC/mL. Suponiendo que la carga inicial de un alimento sea de 107 UFC/mL (bacteria A) y 10 12 UFC/mL (bacteria B). ¿Qué tiempo de tratamiento a 120 °C será necesario aplicar a dicho alimento para que la carga final del mismo sea menor de 10 -12 UFC/mL?

24.  En las instalaciones de un servicio de banquetes se aplica a los platos preparados en charolas de polipropileno de 500 mL, después de sellar la charola, una pasteurización de 10

intensidad  F 70

  

5 min . Los análisis realizados sobre los productos antes del

tratamiento térmico, indican que: la bacteria patógena más termorresistente presente es la Salmonella spp., y que la concentración medio de microorganismos mesófilos es de 102 UFC/mL. Si se admite que la salud pública queda asegurada cuando se aplican 25 reducciones decimales a la concentración inicial de Salmonella, decidir si con el tratamiento térmico aplicado se asegura la salud pública. ¿Si será necesario el almacenamiento frigorífico de las barquetas pasteurizadas hasta su consumo? (datos para Salmonella spp. D60= 2.3 min; z= 5 °C. Para mesófilos D 65= 4 min; z= 10 °C).

121 .1 °C equivalente a 99.99 % de inactivación de una espora de Cl. botulinum 25.  El valor F a 121.1 es de 1.2 min. Calcule el valor D 0 para este micoorganismo.

26.  Calcule el F0  basada sobre el concepto 12 D usando el valor D 0  de Cl. botulinum del ejemplo anterior.