Taller de Introducción a la Ingeniería en Alimentos




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títuloTaller de Introducción a la Ingeniería en Alimentos
fecha de publicación05.11.2015
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Taller de Introducción a la Ingeniería en Alimentos

Actividades Prácticas



ELABORACIÓN DE DULCES Y CONFITURAS
Objetivos: A través de la presente actividad se trata que:



  • Elabores productos alimenticios sencillos en Planta Piloto de Procesamiento de Alimentos

  • Conozcas rudimentos de normas de higiene y seguridad alimentaria en el procesamiento de productos alimenticios

  • Visualices y trabajes con equipos similares a los industriales pero de menor escala

  • Adquieras nociones básicas de las etapas de procesamiento de un alimento

  • Te entusiasmes y motives con actividades que serán propias de tu futuro desenvolvimiento profesional si eliges trabajar en una Planta Industrial.


Introducción
La tecnología del procesado y conservación de los alimentos se apoya en la ingeniería de proceso. Los procesos son cualquier conjunto de etapas que impliquen cambios o modificaciones de estado, forma, composición, contenido energético o sufra una transformación más profunda por reacción química de la materia que se va a preparar.
La ingeniería de procesos nació para la industria química a principios del siglo XX como un intento de analizar y realizar toda clase de procesos químicos industriales por medio de un número reducido de operaciones, que se llamaron operaciones unitarias, y que son comunes a muchos procesos. Una operación unitaria aplica técnicas comunes y se basa en idénticos principios físicos, químicos y/o matemáticos independientemente del material a procesar o de las características propias del sistema. Este concepto ha sobrepasado los límites de la industria química para extenderse a todas las industrias de proceso, como es el caso de la industria alimentaria.
Se pueden citar algunos ejemplos de operaciones unitarias empleadas en la industria alimentaria:
Congelación: parte del agua contenida en los alimentos cambia de estado, carne de res, pescados congelados, frutillas congeladas, etc.

Amasado: las harinas cambian de forma pasan de polvos a pastas, masa de piza, pan, galletas, etc.

Centrifugación: separación de uno o más componentes de un producto por acción de fuerza centrífuga, separación de la grasa butírica de la leche para producir crema de leche, leche descremada, manteca, lavado de restos de jarabe que queda en los cristales de azúcar previo a su secado, etc.

Pasteurización: tratamiento térmico de productos para destrucción de microorganismos patógenos, la leche cruda, vino, cerveza, etc.

Secado: eliminación de agua de diferentes productos alimenticios, leche fluida para producir leche en polvo, diferentes frutos y granos, etc.

Evaporación: a los jugos de frutas se les elimina una parte del agua que contienen para concentrarlos y que ocupen menos volumen y poder exportarlos.
Las operaciones unitarias se practican para evitar el deterioro microbiológico de los alimentos, disminuir el contenido de agua, retardar reacciones químicas y enzimáticas indeseables, retardar la maduración del producto, etc. todas ellas conducentes a conservar el alimento por un mayor tiempo, en condiciones saludables e higiénicas.
Una manera de representar el procesado completo de un alimento en la industria alimentaria es a través de los que se conoce como diagrama en bloques, en el que se representa todas las operaciones unitarias involucradas en el proceso. A cada operación se la encierra en un bloque o cuadro y a él se hace ingresar la materia prima o el subproducto que viene de la etapa anterior hasta llegar al producto final. También puede representarse por flechas las materias que ingresan o salen de cada operación, o sea de cada bloque, las temperaturas o presiones de trabajo, los porcentajes de humedad, etc.
El trabajo de un ingeniero de planta industrial involucra, entre otras cosas, la selección de las etapas adecuadas, en el orden apropiado, para formular un proceso capaz de conducir a la elaboración de un alimento. Dado que cada una de las etapas que constituye un proceso se encuentra sujeta a variaciones, el ingeniero debe especificar también las condiciones exactas bajo las cuales debe llevarse a cabo cada operación unitaria o etapa y los tiempos que cada una de ellas demandará.
Descripción de las actividades: A cada grupo se le asignará aleatoriamente (por sorteo) una de las opciones presentadas y realizará las siguientes tareas:
1. Esquematizarán a través de un diagrama en bloques cada una de las etapas (operaciones unitarias) que debieron seguir para realizar la elaboración del producto (proceso).

2. Realizarán los cálculos de materia prima empleados y el rendimiento final obtenido (balance de masa)

3. Indicaran en un esquema de tiempos, el tiempo que demandó cada etapa

4. Expondrán oralmente a sus compañeros los resultados de la actividad expresando, además, ¿cómo se vivió la experiencia? ¿qué dificultades se encontraron? ¿cuál o cuáles fueron los aspectos más significativos de la tarea realizada?

5. Redactarán un breve informe escrito de cómo se llevó adelante la actividad, los resultados obtenidos y las conclusiones extraídas. El informe presentado, una vez corregido pasará a formar parte de la carpeta de prácticos, una vez visado por los docentes.
Modo de Trabajo: Los estudiantes trabajarán en grupos, de 4 a 5 miembros, para realizar la actividad. Organizando su tiempo de tal forma que le permita concluir en los plazos indicados por el equipo cátedra, asumiendo cada integrante un rol específico y bien determinado por el grupo.

Les recomendamos leer detenidamente y en grupo, las instrucciones para la elaboración del producto que se les haya asignado. Es importante que se organicen previamente a iniciar el trabajo, asignando roles a cada integrante. Aproveche el tiempo para hacer consultas, leer sobre el tema o sumarse a las actividades previstas por la cátedra en los tiempos muertos. Realice el trabajo a conciencia para obtener los mejores resultados.
Opción A: Dulce de Batata
Opción B: Mermelada de Naranja
Opción C: Dulce de Zapallo en Almíbar
Opción D: Dulce de Zanahoria en Pan
Opción E: Dulce de Leche
OPCIÓN A: DULCE DE BATATA
Ingredientes para elaborar 15 kilogramos de dulce de batata
Batata 15,0 kg

Azúcar 13,5 kg

Agar-Agar 150 g

Esencia de vainilla 3 cm3
Preparación
Se debe partir de materia prima que alcanzó su madurez total, de regular tamaño, sana y de buen color.

Las batatas se lavan bien para eliminar la suciedad adherida a su piel, se pelan y se depositan en agua fría para evitar la oxidación. Luego se cocinan en agua hasta que se ablande la pulpa y se encuentre en condiciones de tamizar. A partir de allí se forma un puré al cual se le agrega azúcar en proporción del 80 al 90%.

Si se desea evitar la cristalización y dar brillo al puré formado, se puede reemplazar un 10% del azúcar por glucosa, lo cuál mejora notablemente el producto final.

La mezcla así constituida, se cocina en paila hasta alcanzar una concentración de aproximadamente 67ºBx. Momentos antes de alcanzar la concentración indicada se le agrega agar-agar en proporción del 1% del peso total de la crema o puré.

Una forma práctica de determinar el punto del dulce obtenido consiste en retirar porciones de pasta a las que se deja enfriar sobre una superficie lisa. Si al cortar con un cuchillo éste queda limpio y el corte resulta neto, es el momento en que se debe finalizar la cocción.

Si se quiere aromatizar con vainilla se puede incorporar de 3 a 5 g por cada 100 kg de pasta.

El rendimiento del dulce elaborado es del 100% ya que de cada 100kg de batatas se obtienen 100kg de dulce aproximadamente.
OPCIÓN B: MERMELADA DE NARANJA
Ingredientes para elaborar 15 kilogramos de mermelada de naranja
Naranja 10 kg

Azúcar 9,5 kg
Preparación

La mermelada se elabora generalmente con naranjas amargas que son comunes encontrar en algunas calles de nuestra ciudad, pero también se puede emplear variedad de naranjas dulces, ya que ambas son ricas en ácidos y pectinas lo que permite obtener una buena consistencia.

A la mermelada de naranjas amargas se le puede agregar limones en proporción que puede variar entre un 5% hasta un 50%, mientras que a la de naranjas dulces es aconsejable la mezcla con pomelos para transmitir el amargo clásico, en una proporción de 1 parte de pomelo por cada 3 partes de naranja.

A los frutos bien maduros y lavados se los divide en mitades para poder extraer el jugo y las semillas, los cuales deben ser separados mediante colado o filtrado.

Con las mitades de la cáscara, se cortan tiras de 4mm de espesor - reservar las tiras de unas 10 cáscaras para presentación final - y se cocina en agua (cantidad necesaria para tapar completamente las cáscaras) hasta que queden blandas. Se extraen los trozos y se reserva el agua de cocción.

Al agua obtenida se le agrega el jugo de naranja y el azúcar en una proporción del 90%, y las tiras de cáscara de la fruta, en una proporción que no debe exceder el 7% del volumen del líquido. A ésta mezcla del líquido, azúcar y cáscaras se la hierve hasta alcanzar el punto de 65ºBx, es decir al punto de jalea.

Al llegar la mezcla al punto deseado se suspende la cocción y se deja enfriar parcialmente para facilitar la absorción de azúcar por parte de las tiras de cáscara y que queden en suspensión. Luego se envasa.
OPCIÓN C: DULCE DE ZAPALLO EN ALMÍBAR
Ingredientes para elaborar 15 kilogramos de dulce de zapallo en almíbar
Zapallo 12 kg

Azúcar 8 kg

Agua 9 l

Esencia de vainilla 3 cm3

Preparación
Las formas de preparación varían mucho. Una de las más sencillas consiste en pelar el zapallo con cuchillo, separando la cáscara, semillas y fibras, de la pulpa. Una vez pelado, el zapallo se corta en cubitos de aproximadamente 3cm x 3cm x 3cm. Estos cubitos son lavados en abundante agua a fin de retirar cualquier suciedad y sobrantes de pulpa o fibras.

Una vez lavados se colocan los cubitos en una solución de cal al 25%, durante una media hora. Se retiran y se lavan profundamente para retirar todo el sobrante de cal, y se pinchan con algún elemento punzante a fin de permitir, durante la cocción, la penetración del almíbar al interior de los cubitos.

A continuación, se prepara un almíbar con el azúcar y el agua y, una vez que se calienta, se le incorporan los cubitos de zapallo.

Se deja cocinar y, una vez que alcanza los 65ºBx, se le agrega la esencia de vainilla, se retira del fuego y se envasa en caliente.

En general, a todos los dulces en almíbar resulta conveniente darles un tiempo de reposo de algunos días antes de consumir, de manera que, en el interior del envase se alcance un equilibrio entre el almíbar y la fruta confitada.
OPCIÓN D: DULCE DE ZANAHORIA EN PAN
Ingredientes para elaborar dulce de zanahoria en pan
Zanahoria 10 kg

Azúcar 8 kg

Agar-agar 150 g
Preparación
Se recepciona la materia prima y se procede a su selección, dejando de lado aquellas que hubieren resultado dañadas por el transporte o presentaran algún grado de deterioro. Luego se retiran sus partes verdes, se lavan y se cortan en trozos más pequeños. A continuación se ponen a cocinar hasta que se ablanden totalmente.

La fruta así cocinada se tamiza hasta obtener una pulpa de grado fino y se pesa.

Se mezcla la pulpa con el azúcar en una proporción de 1 a 0,80 y se pone a concentrar hasta alcanzar 70ºBx, momento en el que se agrega el agar-agar y se continua concentrando hasta 74 ºBx.

A partir de allí se moldea el pan y se deja enfriar hasta que tome consistencia sólida.

Se corta en trozos del peso deseado y se envuelve en papel de polipropileno.

Estos trozos pueden glasearse, azucararse o abrillantarse para darle mejor presentación, antes de envolverse.
OPCIÓN E: DULCE DE LECHE
Ingredientes para elaborar 15 kg de dulce de leche
Leche 30 l

Azúcar 6 kg

Glucosa 900 g

Bicarbonato de sodio 30 g

Esencia de vainilla 5 cm3
Preparación
La forma de preparar dulce de leche depende de la tecnología seleccionada y empleada por la planta industrial, dado que cada una de ellas adopta su propia técnica para la elaboración.
En nuestro caso emplearemos una paila enchaquetada con agitación en la que se calienta la leche con vapor que circula por la camisa. El calentamiento provoca la evaporación del agua de la leche y concentra los sólidos presentes en la misma.
Se mezcla un 25% del total de leche con la totalidad del azúcar y la glucosa, se comienza el calentamiento y se va agregando paulatinamente la leche regulando la presión del vapor hasta alvanzar 1,4kg/cm2.
Antes de finalizar el agregado de toda la leche, se separa parte de esta y se mezcla con el bicarbonato y la esencia, para luego continuar agregando hasta finalizar el proceso.
Una vez alcanzado los 65°Bx de concentración, se procede a quitar el vapor de cocción y a enfriar el producto final,el cual debe ser homogéneo, de color marrón claro, con aroma característico y untable al tacto. Luego se procede a envasar el producto obtenido.
Materiales Necesarios: los indicados para cada uno de los productos a elaborar, conforme al que le haya sido asignado.
Tiempo disponible para la realización de la actividad: 3 a 4 horas
Evaluación: la valoración de la actividad estará a cargo de docentes del equipo cátedra durante la elaboración de los productos.

En la actividad se valorará:


  • capacidad para integrase y participar efectivamente en los trabajos grupales (interacción positiva) (saber ser en las relaciones)

  • capacidad de organizar las tareas asignadas (saber hacer)

  • capacidad para elaborar, desarrollar y arribar a conclusiones en los trabajos grupales (saber hacer)

  • capacidad de argumentar, sintetizar y expresar en público sus ideas (saber hacer)



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