El calentamiento hmico DE ALIMENTOS DE FLUIDO11.1 INTRODUCCINProcesos de calentamiento convencionales consisten esencialmente en mecanismos de transferencia de calor de la conduccin, la conveccin y la radiacin, en las operaciones estatales, tanto permanentes como no permanentes(Goullieuxy Pain,2005).La resistencia interna por los resultados de la conduccin en el tratamiento muy heterogneo y la notable prdida de calidad del producto.

Para superar estos problemas, las tecnologas alternativas que utilizan la energa elctrica directamente en el procesamiento de alimentos han atrado el inters en la industria alimentaria en las ltimas dcadas.Algunos de los que ahora estn siendo utilizados para el procesamiento de una amplia gama de productos alimenticios, especialmente los que contienen partculas, a escala comercial.La investigacin en esta rea proporciona el procesador de alimentos con la oportunidad de producir nuevos productos y de valor aadido de los alimentos con atributos mejorados de calidad preferidos por los consumidores.

Como sabemos el uso de las tecnologas alternativas que utilizan la energa elctrica directamente en el procesamiento de alimentos han atrado el inters en la industria alimentaria en las ltimas dcadas.Algunos ahora estn siendo utilizados para el procesamiento de una amplia gama de productos alimenticios que permiten dar valor agregado a los alimentos ya que se ven mejorados los atributos de calidad de preferencia de los consumidores.

El calentamiento hmico es una tcnica electrocalefaccin basado en el paso de corriente elctrica a travs de un producto alimenticio que tiene una resistencia elctrica(Reznick,1996;Sastry y Salengke, 1998;Ms glido,2003)(Fig.11.1).El calor se genera al instante dentro de la comida, y su cantidad est directamente relacionada con el gradiente de voltaje, y la conductividad elctrica(Sastryy Li,1996).Los resultados de generacin de calor uniforme a la distribucin uniforme de la temperatura.

La ventaja obvia de tratamientos hmicos sobre los mtodos convencionales es la falta de temperaturas de la pared de alta y limitar los requisitos de los coeficientes de transferencia de calor.Sus otras ventajas en comparacin con la calefaccin convencional incluyen mantener el color y el valor nutritivo de los alimentos, el tiempo de proceso corto, y un mayor rendimiento(Wangy Sastry, 2002;. Castro et al, 2004a; ms glido y Ilicali, 2005a; Leizersony Shimoni, 2005a, b;Vikram et al.,2005).Tratamiento hmico se utiliza en una amplia gama de aplicaciones tales como el precalentamiento, el escaldado, la pasteurizacin, la esterilizacin, la extraccin de los productos alimenticios(Mizrahi,1996; Lima y Sastry, 1999; Leizerson y Shimoni, 2005a,b).Desde USDA y la FDA sugirieron el uso de la tecnologa hmico para alimentos bombeables, que se utiliza comercialmente en la actualidad en todo el mundo (EE.UU., Japn, Reino Unido, y otros varios pases europeos) para la pasteurizacin de alimentos bombeables (jarabes incluyendo frutas enteras, zumos de frutas , huevo, leche, etc) y el envasado asptico(Annimo,2000; icier, 2003;. Ramaswamy et al,2005;Zell et al, 2009a.;Ms glido y Bozkurt,2010).Este captulo se centrar en la aplicacin de la nueva tecnologa trmica de calentamiento hmico.Se discutir la conductividad de alimentos lquidos como un parmetro del proceso de control.Los efectos de este calentamiento por resistencia elctrica de las propiedades microbianas y qumicas de los diferentes productos alimenticios lquidos estudiados sern revisadas, y las principales aplicaciones industriales, as como las tendencias futuras de este tratamiento trmico se abordarn.

11.2 PRINCIPIOSEl calentamiento hmico es un mtodo trmico-elctrico donde el alimento est en contacto con los electrodos, tambin conocidos como calentamiento Joule, calefaccin electroconduccion, calentamiento por resistencia elctrica, calentamiento directo por resistencia elctrica, y electrocalefaccin. en la literatura.El calentamiento hmico se utiliza muy a menudo en la pasteurizacin / esterilizacin de productos alimenticios fluidos, en la que el contacto con los electrodos no es un problema grave, que resulta en una calidad excelente.

Tecnologa hmico se utiliz en primer lugar en el siglo 19(Andersony Finkelsten, 1919; Prescott,1927)para la calefaccin de la leche, y luego se investigregularmente en la primera parte del siglo pasado.El proceso de electro-utilizado para la pasteurizacinde leche haba sido nombrado como "Electropure".Por desgracia, esta tecnologa no tuvo xito en ese momento debido a mayores precios de la electricidad y los efectos relacionados con la electrlisis-, regulaciones de procesos, y otras limitaciones tcnicas(deAlwis y Fryer,1990).El nfasis en la investigacin de calentamiento hmico se ralentiz durante 1930 a 1960.En la dcada de 1980, el Centro de Investigacin y Desarrollo de Electricidad (UK) revis esta tecnologa y la mejora de los procedimientos de diseo de sistemas de calefaccin hmica.APV Baker Ltd tiene la patente para el uso industrial de esta tecnologa(Bisset al.,1989).En los ltimos 20 aos, los nuevos, la mejora de materiales y diseo de equipos de calentamiento hmico se han convertido en disponibles(Ayadiet al.,2004a).La tecnologa ha encontrado aplicacin en materiales de fabricacin, productos de consumo y de procesamiento de alimentos, y potencialmente en los alimentos y expendedora de bebidas y aplicaciones de dispensacin(Herricket al.,2000).Adems, con el desarrollo de la tecnologa de fuente de alimentacin de estado slido, ahora es posible utilizar el calentamiento hmico en el modo de impulsos, para controlar econmicamente efectos electrolticos a niveles inocuos.Sistemas hmicos ahora estn mejor diseados, ms sofisticado, y mucho menos caros que sus predecesores, y cuatro fabricantes producen actualmente los equipos de calefaccin hmica(Sastry,2008; Anderson,2008).

El calentamiento hmico toma su nombre de la ley de Ohm, que se conoce como la relacin entre la corriente, el voltaje y la resistencia(ecuacin11.1).El material de alimentacin conmutada entre los electrodos tiene un papel de resistencia en el circuito(figuras11.1,11.2).

La resistencia del material alimenticio a paso de la corriente elctrica hace que la generacin de calor dentro del alimento.En otras palabras, la energa elctrica se convierte en energa de calor(Sastry,1992).

La distribucin del voltaje dentro del calentador hmico puede ser desarrollado a partir de las ecuaciones de Maxwell, o mediante la combinacin de la ley de Ohm y la ecuacin de continuidad para la corriente elctrica(Sastryy Palaniappan, 1992; Sastry y Salengke,1998):

que debe ser resuelto sobre el dominio de la muestra dentro del calentador hmico. es la conductividad elctrica del material alimenticio (S / m), V es la diferencia de potencial elctrico (V), c es la densidad de corriente (A / m3),y t es el tiempo (s).Una vez que la distribucin de la tensin est disponible se calcula la generacin de calor.Para un proceso de tensin constante, la tasa de generacin de calor volumtrica (u, W / m3)es(Sastryy Palaniappan,1992):

La transferencia de calor se produce durante el procesamiento hmica de un alimento lquido como una sola fase se describe por la ecuacin de conduccin de calor inestable con una generacin de calor interno como se indica a continuacin(deMarra et al,2009.):

donde k, y Cp son las propiedades termofsicas dependientes de la temperatura de los alimentos lquidos: la conductividad trmica (W / mK), la densidad (kg/m3) y la capacidad de calor especfico (J / kgK), respectivamente.La transferencia de calor por conveccin dentro del lquido puede ser tomado en cuenta al aadir el trmino de conveccin directamente ala ecuacin11.5.La generacin de calor uniforme (u) resulta en el calentamiento notablemente rpida y relativamente uniforme en comparacin con otros mtodos de calentamiento, especialmente en alimentos lquidos.Por lo tanto, es adecuado para el procesamiento continuo de los alimentos fluidos.Sistema de calentamiento hmico, bsicamente, consta de una fuente de CA para dar energa elctrica para el sistema, un variac para aplicar el voltaje deseado, las unidades de medida de corriente y tensin, una unidad de diagnstico de la resistencia hmica incluyendo celda de muestra y los electrodos, el sistema de medicin de la temperatura, y el microordenador sistema para grabar los datos(fig.11.2).

Proceso a gran escala puede ser llevada a cabo en las cocinas hmicos de trabajo pesado o lotes calentadores hmicos(Fellows,2000).Existe una amplia variedad de diseos posibles para los calentadores hmicos, dependiendo de la aplicacin.Slo ahora estn siendo entendidas Los aspectos de diseo.Calentadores hmicos Tambin se estn desarrollando en el modo por lotes(Fig. 11.2).Un proyecto de la NASA ha implicado el desarrollo de una bolsa especial con capacidad resistiva de calentamiento para el recalentamiento de los alimentos para las misiones espaciales, as como la esterilizacin de los residuos(Juny Sastry,2005;Sastry,2008).

Sistemas de calentamiento hmico continua hecha para aplicaciones comerciales pueden variar en gran medida.Sin embargo, se incluyen el sistema de flujo y partes de refrigeracin, as como las partes principales del sistema de calentamiento hmico.Ellos tienen varias columnas calentador hmicas, cada uno compuesto de revestimientos aislantes (tales como politetrafluoroetileno, PTFE) y un solo electrodo en voladizo(fig. 11.3).Estas columnas estn estructurados verticalmente o inclinados para permitir un flujo ascendente de producto, y estn conectados con los tubos aislados(Fig.11.3b).Debido a la mayor conductividad elctrica de los productos como los aumentos de calor, los tubos de conexin aumento en la longitud en todo el sistema para mantener la misma impedancia elctrica.Un sistema de control de proceso supervisa constantemente la temperatura, velocidad de flujo, capacidad de calor, y el calor especfico de un producto para calcular la energa elctrica necesaria para el sistema(Tempest, 1992; Anderson, 2008).Varios estudios experimentales han llevado a cabo en la aplicacin de calentamiento hmico a los alimentos y los efectos sobre su calidad de fluidos.Por lo tanto, los principales efectos de los parmetros del proceso sobre las caractersticas de los tipos de calentamiento hmico se han encontrado(Palaniappany Sastry,1991;de Alwis y Fryer, 1990; Castro et al, 2003.;Ms glido y Ilicali, 2005a;Assiry et al, 2006.;Salengke y Sastry,2007a).Los estudios que incluyen modelos matemticos y anlisis de sensibilidad proporciona la oportunidad de comprender los factores crticos que afectan el proceso de calentamiento hmico y su letalidad(Fryeret al, 1993;. Salengke y Sastry, 2007b; Chen et al,2010.).

El calentamiento hmico tiene algunas ventajas sobre los mtodos convencionales de calentamiento.La corriente elctrica que pasa a travs del material de alimentos provoca la generacin de calor rpida, y por lo tanto de calentamiento ms rpido de los alimentos.Puesto que el calentamiento tiene lugar volumtricamente, aumento de la temperatura es uniforme.Si el alimento lquido contiene partculas de alimentos, que se pueden calentar de manera uniforme al mismo tiempo en el caso de conductividades elctricas similares.Esto reduce la posibilidad punto fro, dao trmico, y las prdidas nutricionales, y aumenta la letalidad total en la mezcla.Es posible obtener un producto que tiene propiedades de textura aceptables, mnima prdida de aroma, y de alta calidad sensorial(Tempest,1992).

Sistemas de calentamiento hmico se pueden adaptar a las lneas de procesamiento de alimentos aspticos(Kimet al.,1996).La temperatura requerida para el procesamiento UHT se puede lograr.Lala vida til de tales productos se prolonga y no hay necesidad de transportar estosproductos en la cadena de fro(Bisset al.,1989).Se requiere un control preciso del proceso.Latemperatura prescrita se puede llegar ms rpido que en otras calefaccin convencionalmtodos.El corto tiempo de procesamiento disminuye los efectos adversos del calentamiento enlas caractersticas de calidad.Puesto que tiene la capacidad de calentar rpidamente y materialesque conduce uniformemente a un tratamiento trmico menos agresivo, que puede pasteurizar el protenicoalimentos, como huevo lquido y suero de leche, sin coagulacin(msglido y Bozkurt, 2010; ms glido,2010).Dado que la degradacin de las protenas y el ensuciamiento en elsuperficies de los equipos durante el calentamiento hmico es menor en comparacin con el calentamiento convencionalmtodos, los costos de limpieza y mantenimiento son ms bajos(Tempest,1992; Reznick,1996).No hay necesidad de que la mezcla de alimentos de fluido para homogneacalefaccin, lo cual es importante para los alimentos sensibles a los daos mecnicos.Fuente de alimentacinunidades no son complejos cuando se realiza a bajas frecuencias(Tempest,1992; Reznick,1996).La eficiencia de conversin de energa son muy altos, los sistemas tienen pequeashuellas de equipos, y son generalmente tranquilo.Desde instantnea de encendido / apagado puede serobtenido, el control preciso de la temperatura es posible.

Sin embargo, todava hay problemas que surgen en los sistemas de calefaccin hmica.El sistema necesita un aislamiento apropiado elctrica, sistemas de control de procesos precisos, y personal bien capacitado.Las aplicaciones industriales son limitadas debido a las limitaciones de los consumidores a los productos procesados elctricamente;por lo tanto, no hay datos disponibles sobre los efectos del calentamiento hmico sobre la formacin de algunas sustancias toxicolgicos y mutagnicos, y la informacin precisa en la garanta de su letalidad en diversos tipos de alimentos.Por otra parte, los costos de los sistemas de calefaccin hmicas comerciales, incluyendo la instalacin, pueden ser en exceso de $ 9,000,000 USD, que es una gran inversin para una instalacin de fabricacin(Anderson, 2008).Sin embargo, sus costes de proceso son comparables a los sistemas convencionales comerciales.

Una desventaja relacionada con el tipo de alimentos que se pueden procesar se produce en la presencia de partes no conductoras o algunos componentes tales como los glbulos de grasa(Salengkey Sastry,2007a).Si estos glbulos estn presentes en una regin altamente electricalconductive, el flujo de corriente puede pasar por alto ellos.Una distribucin uniforme de la temperatura no se puede lograr dentro de tales productos.Cualquier bacteria patgenas que pueden estar presentes en estos glbulos pueden recibir menos de tratamiento trmico que el resto de la sustancia(Sastry, 1992).Sin embargo, en el caso de fluidos de alta conductividad, la conductividad elctrica tambin aumenta a medida que aumenta la temperatura.Si el aumento de la temperatura es muy rpido e incontrolable, se crea la posibilidad de "fuera de control" de calentamiento(Annimo, 2000).La plena comercializacin de la tecnologa de calentamiento hmico depende en parte de la elaboracin de protocolos adecuados de seguridad y de garanta de calidad con el fin de obtener una declaracin aprobada del proceso con la FDA para todos los posibles materiales alimentarios(Yeet al.,2003).

11.3 PARMETROS DE CONTROL DE PROCESOSEl calentamiento hmico es un sistema de calefaccin alternativo para los alimentos que se pueden bombear.Se puede utilizar como un calentador continuo en lnea para cocinar y la esterilizacin de productos alimenticios viscosos y lquidos.Por lo tanto, el control de proceso en el sistema de calentamiento hmico est relacionado con parmetros elctricos del sistema, las propiedades de flujo en el sistema de bombeo, propiedades de los alimentos, y otros criterios de diseo.En la produccin a escala industrial, el gradiente de voltaje, frecuencia, rango de temperatura, las diferencias de conductividad elctrica, la concentracin y el tipo de comida, tipo de electrodo utilizado y las propiedades de flujo son tomados como parmetros crticos de diseo en general(msglido y Ilicali, 2005a,b).

Datos sobre las propiedades elctricas de los alimentos lquidos son especialmente importantes en su procesamiento hmico, ya sea como un producto entero o medio como lquido en la mezcla.Los parmetros de control de procesos ms importantes que deben tenerse en cuenta en el diseo de sistemas de calefaccin hmicos para alimentos fluidos se discuten en detalle en las siguientes subsecciones.

11.3.1 voltage, Corriente y Potencia AplicadaLa energa necesaria se determina en funcin de la resistencia de la comida para el gradiente de voltaje aplicado y la corriente que pasa a travs de la comida.El voltaje aplicado se puede arreglar usando un variac.El lmite de capacidad y la potencia mxima de corriente crtica debe ser conocido para disear la sustitucin de los electrodos en la unidad de tratamiento hmico.En baja tensin, la corriente alcanza valores muy altos para obtener la potencia necesaria.Para este fin, los transformadores, se colocan dentro del sistema para facilitar el procesamiento bajo estas condiciones(Robertset al.,1998).Uno de los parmetros ms crticos es la densidad de corriente.Esta es la relacin de la corriente a la zona de superficie del electrodo(Reznick,1996).La descarga de arco se produce en el sistema cuando se alcanza la densidad de corriente crtica.El lmite de corriente mxima y la densidad de corriente crtica se utilizan en el diseo de la dimensin del electrodo.Los valores mximos y mnimos de los electrodos Gap se evalan en funcin de rea de superficie del electrodo y la resistencia de la comida(Robertset al.,1998).El sistema completo debe estar elctricamente aislado.

Tiempos de calentamiento hmico dependen del gradiente de voltaje utilizado.Como el gradiente de voltaje aumenta, la generacin de calor por unidad de tiempo, aumenta y por lo tanto el tiempo de calentamiento necesario para alcanzar la temperatura prescrita disminuye.Una escala de tiempo se puede arreglar mediante la eleccin del parmetro de gradiente de voltaje correcto(msheladay Ilicali,2005b).Las tasas de calentamiento hmico dependen del tipo y composicin del material de alimentacin, en relacin con su conductividad elctrica, y el gradiente de voltaje aplicado.

La fuerte disminucin del tiempo de calentamiento hmico con el aumento de gradiente de voltaje era obvio en la leche y soluciones de suero de leche reconstituida que tiene varias concentraciones(mshelada, 2004,2009)Del mismo modo, como el gradiente de voltaje aument de 10 V / cm a 60 V / cm, la hmico tiempos de calentamiento requeridos para calentar las mezclas de helado a 80 C de 4 C se redujeron aproximadamente 50 y 31 veces por tipo Maras y de tipo estndar mezclas de helados, respectivamente(msglido y Tavman,2006).El mayor contenido de grasa de tipo estndar de los resultados de la mezcla de helado en la parte baja conductividad elctrica y calefaccin ms lento en comparacin con el de tipo Maras mezclas de helados en todos los gradientes de tensin.El huevo entero lquido se puede calentar hasta 60 C de 10 C en 105 s mediante la aplicacin de un gradiente de voltaje de 20 V / cm(mshelada y Bozkurt,2010).El calentamiento hmico es un mtodo de calentamiento muy rpido de huevo entero lquido.

Frutas y hortalizas (zumos, purs, y pulpas) tambin son xito calientan hmicamente.Sus altas tasas de calentamiento, que son dependientes del gradiente de tensin aplicada, ofrecen la oportunidad de blanquear o pasteurizar de forma rpida y uniforme(Palaniappany Sastry,1991;Lima et al, 1999;. Glido y Ilicali,2004, 2005a, b;Assiry et al, 2003.;Castro et al, 2004b.;Leizerson y Shimoni,2005a;. Icier et al, 2006, 2008;Allali et al, 2008.;Yildiz et al., 2009,2010).

La principal propiedad relacionada con la composicin alimenticia es la conductividad elctrica.Se determina la resistencia de la comida a la corriente que pasa a travs de ella para cualquier potencia aplicada.

11.3.2 Conductividad ElctricaEl parmetro ms importante en el calentamiento hmico de producto alimentario lquido es su comportamiento conductividad elctrica.Depende de la temperatura, gradiente de voltaje aplicado, la frecuencia, la concentracin de los electrolitos(Sastryy Palaniappan, 1992;Ms glido y Ilicali,2005c).

Los valores instantneos de corriente y tensin registrada durante el calentamiento hmico conduce a la determinacin de conductividades elctricas a diferentes temperaturas, siempre que las dimensiones de la celda son conocidos(deAlwis y Fryer, 1992;. Qihua et al,1993;Reznick, 1996;Lima et al.,1999).

Conductividad elctrica () aumenta linealmente con la temperatura cuando se somete a calentamiento hmico en gradientes de tensin representativa(Ecuacin11.7),mientras que las concentraciones de slidos solubles e insolubles que afectan de forma no lineal(ecuacin 11.8) (Palaniappany Sastry,1991;ms glido y Ilicali, 2004 , 2005b,c);

Varios estudios se han realizado en los cambios de conductividad elctrica de los alimentos fluidos.Las relaciones obtenidos se dan enla Tabla11.1.La dependencia de la temperatura de los productos elctricos lquidos de conductividad sigue las relaciones lineales o cuadrticas, dependiendo del tipo de producto probado(Castroet al.,2003).La introduccin del trmino gradiente de voltaje a la ecuacin de conductividad elctrica(ecuacin 11.8)resulta en una mejora insignificante en las predicciones del modelo(iciery Ilicali,2005b).

La conductividad elctrica depende de la ruptura inica y la microestructura del material de alimentos sometidos a calentamiento(Parrott,1992;. Marcotte et al,2000a).Algunos componentes, tales como el azcar y los glbulos de grasa pueden influir en la conductividad elctrica de la muestra, dependiendo de sus caractersticas electrolticas.En los zumos de fruta, el componente principal es el soluto de azcar, que tiene un comportamiento no electroltico.Icier (2003)informaron de que, a medida que aumentaba el contenido de azcar, las conductividades elctricas de las soluciones lquidas disminuyeron, mientras que la acidez de los jugos mejorado sus conductividades elctricas.La variacin en el contenido de azcar y la naturaleza de los otros componentes pueden causar diferentes conductividades elctricas para zumos que tienen concentraciones similares.Adems, dado que las tasas de calentamiento hmico de los alimentos fluidos dependen de los valores de conductividad elctrica para el mismo gradiente de voltaje, la acidez, y el contenido de pulpa, las diferencias entre los diferentes zumos de frutas y purs afectan directamente a sus tasas de calentamiento hmico.

Palaniappan y Sastry (1991)re-suspendi una cantidad conocida de slidos insolubles previamente separada por centrifugacin en sueros de zumo (jugos de tomate y naranja), y estudi los efectos de los slidos insolubles (0-16,7%) y la tensin aplicada en la conductividad elctrica de la pre-pasteurizada zumos comerciales durante el calentamiento hmico.Informaron que la conductividad elctrica de los zumos de frutas y verduras aumentaron linealmente al disminuir el contenido de slidos insolubles.

Curvas de conductividad elctrica tpicos de manzana y jugos sourcherry con concentracin de slidos solubles de 30% se muestran en laFigura11.4.Glido y Ilicali (2004)reportaron que los valores de conductividad elctrica de manzana y jugos sourcherry estaban en el rango de 0,1 a 1,6 S / m con una tendencia decreciente al aumentar la concentracin de slidos solubles (20, 30, 40, 50, y 60% w / v)(Tabla 11.1).Por el mismo gradiente de voltaje(fig. 11.5),los valores de conductividad elctrica de zumo de fruta medidos a la misma temperatura disminuyeron a medida que aument la concentracin(mshelada yIlicali,2005b).La dependencia de la concentracin de la conductividad elctrica de los jugos ha sido explicado por la mayor resistencia al avance para el movimiento de iones al aumentar la concentracin.Castro et al.(2003)sugirieron que la conductividad elctrica disminuye con el aumento de los slidos y el contenido de azcar de los productos a base de fresa.Ellos mencionan que, para las formulaciones de productos que tienen contenido de slidos superior al 20% w / w y ms de 40 Brix, un diseo diferente de calentador hmico puede ser necesario a causa de los bajos valores de conductividad elctrica.

La frecuencia y la forma de onda de tensin aplicada afecta a los valores de conductividad elctrica y el proceso de calentamiento de las muestras de alimentos(Limaet al.,1999).La conductividad elctrica observ mediante el uso de seno y ondas en diente de sierra a baja frecuencia valores (4 Hz) son ms altos que los observados mediante el uso de ondas cuadradas(Limaet al.,2001).Castro et al.(2004a)inform que un aumento en la conductividad elctrica con intensidad de campo (12,5 a 50 V / cm) estaba claro para la pulpa de fresa y relleno de fresa, pero no es evidente para la salsa de fresas y salsa de strawberry_apple.Se explica por diferencias en la destruccin de la membrana y el movimiento del fluido a travs de los capilares entre las muestras a las intensidades de campo elctrico mayores.Para salsa de fresas y salsa, su tramitacin anterior ya se podra haber llevado a la destruccin de la membrana;lo que no hubo cambios estructurales adicionales y variaciones en la movilidad del fluido y de los componentes inicos presentes.

El problema comn que se observa durante el calentamiento hmico de zumos de frutas est burbujeando.Se observa por encima de 50 C a gradientes en especial de alta tensin, y la fuerte disminucin se produce en conductividades elctricas despus de burbujeo se inicia(msglido yIlicali,2005a).Se inform que las temperaturas de pur de albaricoque y pur de melocotn no ser capaz de llegar a 60 C y 65 C, respectivamente, a 70 V / cm debido a la formacin de burbujas excesiva.Los jugos de frutas son cidas, dando lugar a la posibilidad de la formacin de burbujas de hidrgeno electroltico(Palaniappany Sastry,1991).Efectos de reacciones electrolticas se discutirn en las siguientes secciones.

Adems, cuando las partculas slidas estn suspendidas en un medio fluido que tiene conductividades elctricas similares, el componente de entre ellos que tiene menor capacidad de calor tendr la tendencia a calentar ms rpido.La conductividad elctrica de la mezcla y la cantidad de tensin aplicada afecta significativamente la velocidad de calentamiento de las mezclas solid_liquid durante el calentamiento hmico.El calentamiento simultneo y uniforme de las fases slida y lquida se puede lograr, reduciendo as el peligro de elaboracin insuficiente as como la prdida nutricional(Bhale,2004; Salengke y Sastry,2007a).

Aunque las protenas aumentan la conductividad elctrica global de los productos lcteos, el aumento en el contenido de grasa y lactosa disminuye.Para temperaturas de ms de 35 C, la conductividad elctrica de la mezcla acuosa de protenas de xantano es mayor que la de la solucin de protena.Este comportamiento de la conductividad elctrica se podra explicar por la interaccin entre la goma de xantano y molculas de -lactoglobulina.La cantidad de -lactoglobulina nativa libre en la mezcla de protenas de xantano (3,784 + 0,05 g L21) se ha establecido como menos de que en la solucin de protena (7,690 + 0,05 g L21)(Ayadiet al.,2004b).La presencia de tal complejo de protenas de xantano no cambia significativamente la conductividad elctrica de la mezcla acuosa en la regin de menor temperatura (5-35 C), pero a medida que la temperatura aumenta de 35 a 100 C, la conductividad elctrica de la mezcla acuosa de protenas xantana convertirse mayor.Ayadi et al.(2004b)investigaron la capacidad de ensuciamiento de las clulas calentamiento hmico y la conductividad elctrica de las capas de depsito en la superficie de los electrodos.Los valores de conductividad elctrica de los depsitos fueron marcadamente inferiores a los de los fluidos.La conductividad elctrica de bajo depsito tiene una importancia prctica para la vinculacin de las incrustaciones de capas y los fenmenos termoelctricos durante el ensuciamiento acumulacin.De hecho, cuando se aplica electricidad a una serie de materiales (electrodo-depsito de lquido de depsito-electrodo), el efecto Joule es ms fuerte en el material que tiene la ms alta conductividad (fluido).

Se observaron de forma banda lineal cambios de conductividad elctrica similar para ambos de las mezclas de helado(msglido y Tavman,2006).En el rango de gradiente de voltaje de 10-40 V / cm, la conductividad elctrica del tipo Maras mezcla de helado fue mayor que la de la mezcla de helado de tipo estndar que tiene un menor contenido de grasa, a la misma temperatura.

El calentamiento hmico es ms largo para las concentraciones de soluto ms bajos de suero de leche reconstituida (8-24% w / concentraciones de soluto v)(msglido,2009).Se explica por la cantidad decreciente de portadores libres iones / carga, que disminuyen la conductividad elctrica, a concentraciones ms bajas.En eso, el calentamiento rpido se produce en soluciones de suero de leche que tienen mayor conductividad elctrica.La aplicacin de calentamiento hmico en gradientes de alta tensin y en concentraciones ms altas de soluto podra ser ventajoso para obtener un calentamiento ms rpido en el procesamiento industrial de soluciones de suero de leche.La medicin de la conductividad elctrica se puede utilizar como indicador de la ocurrencia de la gelatinizacin del almidn en alimentos lquidos.La conductividad elctrica de almidn aument con la temperatura, pero disminuy con el grado de gelatinizacin del almidn(Wangy Sastry,1997).Li et al.(2004)encontraron una disminucin de la conductividad elctrica en el rango de gelatinizacin debido a la reduccin en el rea de movimiento de las partculas de almidn y el aumento de la resistencia al movimiento de las partculas hinchadas causadas por la inflamacin del grnulo de almidn y la viscosidad aumenta.

La resistencia elctrica especfica tambin puede ser expresada como la inversa de la conductividad elctrica.Es diferente de la resistencia elctrica ya que esta resistencia especfica disminuye con un aumento de la temperatura(Bhale,2004).La dependencia de la temperatura de la resistencia elctrica especfica de la comida y las dimensiones de la unidad de aplicacin hmica determina la potencia requerida para ser aplicada(Reznick,1996).

La medicin precisa y el control preciso de la temperatura durante el calentamiento hmico son cruciales en el procedimiento de diseo de los sistemas de calentamiento hmico.

11.3.3 TemperaturaEl cambio en la temperatura durante el calentamiento hmico es muy rpido y podra resultar en calentamiento desbocado en el alimento lquido si el control no est bien diseado.En sistemas continuos, la potencia aplicada durante el calentamiento se puede ajustar mediante el uso de retroalimentacin o de control de alimentacin hacia adelante por medio de mediciones de la temperatura, la tasa de flujo de masa, y cambios especficos capacidad de calor.En los sistemas de proceso por lotes, las mediciones de temperatura tomadas desde diferentes puntos de la comida ayudan a la observacin del lmite mximo de temperatura y requieren de encendido / apagado de la fuente de alimentacin.

El aislamiento elctrico de la sonda de temperatura utilizado es importante para evitar perturbaciones de la seal no deseadas en el sistema de medicin.Dado que el calentamiento hmico tiene lugar en segundos para alimentos fluidos de alta acidez, la sensibilidad de los sensores de temperatura debe ser alta y los tiempos de respuesta debe ser lo suficientemente baja.La capa de aislamiento elctrico o proteccin para la sonda de temperatura se selecciona teniendo en cuenta sus efectos sobre la respuesta de la medida y la precisin.En la literatura, los termopares de tipo T con un recubrimiento especial se han utilizado en varios estudios con el propsito de mediciones de temperatura durante el calentamiento hmico de alimentos de fluido(Sastry,1992;. Qihua et al, 1993;. Freidora et al, 1993; Sastry y Salengke ,1998;Icier et al.,2006).Zell et al.(2009b)desarrollado recientemente las sondas termopar de respuesta rpida para su uso en sistemas de calefaccin hmica.Adems, tabletas o capas de cristal lquido se pueden utilizar para evaluar la distribucin de la temperatura en sistemas de calentamiento hmico continuas(Sastryy Li,1996).Sin embargo, la adaptacin de este mtodo para sistemas de control automtico es problemtico.Se utilizan algunas tcnicas de mapeo de temperatura no invasivas (como la resonancia magntica, etc) que permitan el control de temperatura rpido espacial durante el proceso de calentamiento hmico(ortogrficoet al, 1999;.. Ruan et al, 1999;. Vosotros et al, 2003,2004).Esta tcnica permite la produccin de dos o tres mapas de temperatura dimensionales de los materiales del alimento hmicamente calentados sin desconectar la energa de la calefaccin elctrica y tambin permite estimar el coeficiente de transferencia de calor del fluido de partculas para las mezclas de alimentos en el calentador hmico durante la celebracin(Yeet . al,2003).

Los modelos matemticos son tambin tiles en la estimacin de la distribucin de la temperatura y la evaluacin de las peores situaciones en las clulas del calentador hmico(Zhanget al, 1992.;Freidora et al, 1993.;Zhang y Fryer, 1995;Sastry y Salengke, 1998;Salengkey Sastry, 2007b;Marra et al.,2009).

11.3.4 Tipos de electrodos y reacciones electroqumicasLos ms importantes problemas electrolticos son la contaminacin de los alimentos con iones metlicos migrado de electrodos y los productos de reaccin electroqumicos resultantes.Esta contaminacin podra ser txico (cancergeno) o traer el sabor deseado y colorante para alimentos procesados(Amatoreet al.,1998).

La migracin de los materiales de los electrodos en los alimentos necesita ser minimizada por la eleccin de mejores materiales de electrodo o por la operacin a frecuencias ms altas(Zhaoy Kolbe, 1999;Sastry,2008).El uso de materiales de superficie con tendencias de corrosin inferiores (titanio, oro, etc) o el revestimiento de las superficies existentes con materiales menos corrosin puede ser una opcin (de titanio platinado, etc)(Ibrahim,1999;Samaranayake y Sastry,2005a).Calentamiento hmico pulsada es otra opcin para minimizar las reacciones electroqumicas y la formacin de burbujas de gas durante el calentamiento hmico(Samaranayakey Sastry, 2005b; junio et al,2007.).Las burbujas de gas son los resultados de cualquiera de ebullicin del agua debido a altas densidades de corriente localizadas o el por productos de varias reacciones de oxidacin / reduccin (por ejemplo, H2o2de gas O)(Zhaoy Kolbe, 1999;. Junio et al,2007).Castro et al.(2004a)explica que en un calentador sin presin, si el aire est ocluido en la muestra, las burbujas de aire expandido con la temperatura, con la presin permanece constante.

La liberacin de gas notoria en los electrodos de acero inoxidable durante el calentamiento hmico de jugo de naranja fue reportado porLima et al.(1999).Sin embargo, no hubo liberacin de gas visibles, cavitacin electrodo, la disolucin de metal, o tinte xido en las muestras calentadas en el caso de la utilizacin de electrodos de titanio con un recubrimiento especial.Del mismo modo,Assiryet al.(2003)llegaron a la conclusin de que las reacciones electrolticas no fueron evidentes con electrodos con un recubrimiento especial o en el uso de energa de alta frecuencia.Aumenta la corriente fardica con la amplitud de la seal de tensin aplicada.Dado que el potencial interfacial logrado a travs del electrodo es proporcional a la amplitud de la tensin de pico, los valores corrientes y de ese modo fardica de reacciones de Faraday aumentan con el aumento de tensin (Assiry et al, 2006.);Semirreaccin andica:

pH es un factor importante en la corrosin del electrodo y reacciones electrolticas, que influyen en la degradacin del cido ascrbico en el alimento lquido (Samaranayake ySastry, 2005a).A altas concentraciones de NaCl, la siguiente media-reaccin andica (Ecuacin 11.13) impide la generacin de oxgeno (ecuacin 11.9) dando como resultado una velocidad de degradacin menor (Assiry et al., 2003).

Dado que la capacitancia es directamente proporcional al rea de superficie, un electrodo que tiene un rea de superficie microscpica ms grande posee una mayor capacitancia de doble capa elctrica por unidad de rea de superficie geomtrica aparente (Samaranayake y Sastry,2005a).La doble capa elctrica de un electrodo de este tipo es capaz de mantener ms carga antes de que el condensador de doble capa se convierte en "fugas", la inhibicin de las reacciones de tipo fardica en la interfaz electrodo / solucin.El uso de electrodos que tienen una gran rea de superficie microscpica es beneficioso en trminos de la inhibicin de los procesos fardica en las interfaces, as como en la consecucin de ms corriente capacitiva para la generacin de calor.De acuerdo con el anlisis SEM (. Fig. 11.6), la variacin de la capacitancia de doble capa de los electrodos se puede representar como: titanio, acero inoxidable -titanio platinado grafito (Samaranayake ySastry, 2005a).

La puerta aislada transistor bipolar (IGBT), un miembro de una familia de semiconductores de amplio poder, es bsicamente un dispositivo de conmutacin rpida que permite la aplicacin de tan alta frecuencia de corta duracin pulsos de corriente y de tensin.El uso de dispositivos de conmutacin de IGBT para los circuitos calentador hmico es una ruta alternativa relativamente barata de pasar a frecuencias altas (Samaranayake y Sastry,2005b).Formas de onda de impulsos derivados de un IGBT se pueden manipular de forma independiente mediante el ajuste de diversos parmetros del pulso incluyendo la frecuencia, anchura de impulso, y el tiempo de retardo (fuera de tiempo entre impulsos adyacentes) y, por lo tanto, diferir de las formas de onda generadas normalmente por medio de generadores de alta frecuencia.Samaranayake y Sastry (2005b)redujeron significativamente las reacciones electroqumicas durante el calentamiento hmico con acero inoxidable, titanio, y los electrodos-titanio platinado mediante el uso de este generador.Llegaron a la conclusin de que el calentamiento hmico pulsada a frecuencias ms altas y ms cortos anchos de pulso produjo las menores tasas de reacciones electroqumicas de los electrodos de acero inoxidable.Sin embargo, el calentamiento hmico de impulsos a frecuencias ms bajas y anchos de pulso ms largas fue ms eficaz en la supresin de las reacciones electroqumicas de titanio y electrodos-titanio platinado.Fue encontrado el tiempo de retardo que es un factor crtico en el calentamiento hmico pulsada.

Los efectos de la corrosin comienzan a emerger en un perodo de tiempo de calentamiento hmico en la frecuencia ms baja (50 Hz) y la superficie del electrodo empieza a experimentar la corrosin pozo severa.Por el contrario, la superficie de los electrodos no se ve afectado en la frecuencia ms alta (10 kHz).El efecto de la frecuencia es claramente visible enla Figura 11.7, donde se muestran las fotografas de los electrodos despus de que los depsitos de ensuciamiento se eliminan (Bansal y Chen, 2006a).El aumento de la frecuencia reduce el tiempo de ciclo que aparentemente controla las reacciones electroqumicas.El uso de una fuente de alimentacin de alta frecuencia puede ser una herramienta til en el control de la corrosin de las superficies de los electrodos durante el calentamiento hmico.

La capa de suciedad formada puede representar un sobrecalentamiento interno durante el calentamiento hmico, haciendo que el tamao extra en superficies de los electrodos.En un estudio reciente,Stanel yitn (2010)han demostrado el riesgo de grabacin de tamao extra en la leche descremada, especialmente en capas delgadas de depsito, dependiendo de las conductividades elctricas especficas de los depsitos.Los efectos de los diferentes tipos de electrodos sobre la prdida de energa en calentadores hmicos y los riesgos planteados por las reacciones ocurridas con ellos debe ser ms estudiada (Sastry y Salengke, 1998; ms glido y Ilicali, 2005b).

11.3.5 Propiedades de AlimentosLa acidez, composicin, contenido de slidos totales, y la viscosidad de los alimentos lquidos pueden afectar a la velocidad de calentamiento hmico.Si el alimento lquido es en forma de una mezcla slido-lquido, la dimensin de las partculas, la orientacin, la densidad, y los coeficientes de conductividad elctrica del lquido a slido son crticos en la evaluacin global de letalidad por calentamiento hmico.La diferencia entre la conductividad elctrica y calores especficos de fases slida y lquida en la mezcla afectar ampliamente la distribucin de temperatura en la columna hmica (Zoltai y Swearingen, 1996; Sastry y Li, 1996; Larkin y Spinak,1996).En algunos casos, se producen sobrecalentamiento o fro de punto situaciones.Las propiedades fsicas y elctricas de los alimentos deben ser conocidos y tenidos en cuenta en los procedimientos de diseo.

La eficiencia de los procesos trmicos aplicados a las mezclas y purs de alimentos fluido no newtoniano depende de la composicin y las propiedades reolgicas (Cogne 'et al, 2003;. Ditchfield et al, 2004.).Es difcil obtener un calentamiento uniforme en los alimentos fluido que tienen una alta consistencia.Se requiere el diseo especial de los equipos de transferencia de calor y afecta a los costes operativos.La alta consistencia causa problemas de transferencia de calor durante la pasteurizacin.El calentamiento uniforme no se puede lograr como resultado de diferencias de velocidad dentro de la columna hmico.El diseo del calentador hmico con equipos de control de proceso adecuado, en el que se podra obtener un calentamiento uniforme, es importante para asegurar la pasteurizacin suficiente de fluidos no newtonianos (ms glido y Tavman, 2006).

Cuando se aplica el calentamiento hmico para fluidos newtonianos, las superficies de los electrodos estn limpias y el rgimen de flujo es cercano al rgimen turbulento (Re51900), por lo que no se observa ningn gradiente de temperatura.Cuando el fluido no newtoniano se conecta al sistema de hmica, los cambios de viscosidad y el rgimen de flujo convertido en cerca de un rgimen laminar (Re565).Por lo tanto, se observa una baja velocidad cerca de la pared, lo que lleva a un ligero sobrecalentamiento (Ayadi et al., 2004a).

Hay diversos estudios que se ocupan de los efectos de la viscosidad del fluido en la velocidad de calentamiento hmico;algunos de ellos informan que los fluidos de mayor viscosidad tienden a resultar en calentamiento hmico ms rpido que los fluidos de viscosidad ms baja, y otros Informe viceversa.El conflicto en estos resultados es probablemente debido a las diferentes reacciones que se producen durante el calentamiento hmico de alimentos diferentes, dependiendo de su composicin o de otros parmetros de proceso aplicadas.

Desde tipo Maras mezclas de helados tienen consistencias ms altas que las de tipo estndar mezclas de helado, su calefaccin a travs de mtodos convencionales que implican mecanismos de transferencia de calor por conduccin y / o conveccin es problemtico.Sin embargo, sus resultados ms bajos de contenido de grasa en los valores de conductividad elctrica ms altos, y por lo tanto pueden ser hmicamente calientan ms rpido que los de tipo estndar de mezclas de helados (ms glido yTavman, 2006).El control de la temperatura es ms crtica para los de tipo Maras mezclas de helados durante el calentamiento hmico.

El cambio en la composicin de la comida durante el calentamiento hmico se debe determinar con precisin, y sus efectos sobre la velocidad de calentamiento hmico y distribucin de la temperatura debe ser tenido en cuenta en el procedimiento de control de procesos.

11.3.6 Propiedades de flujoLa regulacin de la tasa de flujo de masa en funcin del cambio de la velocidad de calentamiento hmico es crucial en los sistemas de calentamiento hmico continuas.Es un factor especialmente crtico durante el calentamiento de alimentos protenicos, en el que la coagulacin no es deseable.Incluso un ligero cambio en la velocidad de flujo de la comida puede resultar en diferencias de temperatura considerables dentro de ella.Por lo tanto, las caractersticas de las bombas utilizadas y el sistema de tuberas son importantes en el ajuste rpidamente el tiempo de residencia del lquido dentro de la columna.

Las determinaciones de la distribucin del tiempo de residencia y / o distribucin de la velocidad y su control durante el calentamiento hmico son cruciales para asegurar la letalidad de los alimentos lquidos.Existen varios mtodos para determinar la distribucin del tiempo de residencia de las partculas durante el calentamiento hmico de mezclas de partculas lquidas, tales como la observacin visual, la deteccin de rayos lser, marcadores qumicos y clulas de memoria trmica, trazadores radiactivos, trazadores de sal, la ecografa, la respuesta magntica y metodologa fotosensor (Tulsiyan et al, 2009).Marcotte et al.(2000b)sugiri el uso de mtodos de ultrasonidos para medir el tiempo de residencia de mezclas lquidas de partculas en la columna de calentamiento hmico.

Para fluidos no newtonianos el rgimen de flujo se aproxima a un rgimen laminar en la columna de calentamiento hmico (Ayadi et al., 2004a).Por lo tanto, las regiones de baja velocidad estn expuestos a un ligero sobrecalentamiento.Ayadi et al.(2005)realizaron un estudio hidrodinmico de un lquido modelo newtoniano bajo condiciones isotrmicas, utilizando una tcnica de visualizacin de flujo (trazador de color) y los campos de velocidades se midieron mediante velocimetra de imagen de partculas (PIV) (. Fig. 11.8).

Se inyectaron un trazador de color justo antes de la entrada de la celda y su distribucin se registr en forma de secuencias de vdeo a travs de la superficie transparente.Campos de velocidad en la clula hmica se midieron usando la tcnica PIV.Una fuente de luz que incluye un generador de armnicos de cristal para producir la luz verde de doble frecuencia esta en el montaje experimental utilizado para la visualizacin de flujo.Ellos directamente vinculadas la presencia y la intensidad del depsito en las clulas a la uniformidad y la falta de uniformidad de las velocidades.Los resultados de su estudio muestran que la cantidad de depsito es mayor en la zona donde la temperatura es ms baja (zona de entrada) y la velocidad no es uniforme.Incluso la ms mnima perturbacin hidrodinmica (de recirculacin, la mala de llenado, de singularidad, etc) resulta en una perturbacin trmica y elctrica y por lo tanto crea zonas, que estn sujetos a la suciedad en la calefaccin hmica continua.

Para las mezclas de lquido y las partculas, la determinacin del tiempo de residencia de la partcula ms rpida es importante en el clculo de la letalidad mnima en el calentador hmico.Sin embargo, el seguimiento de mltiples partculas proporciona informacin fiable sobre la distribucin del tiempo de residencia en la columna.Tulsiyan et al.(2009)utilizaron identificacin por radio-frecuencia para medir la distribucin del tiempo de residencia de las partculas de pollo analgicas en chowmein de pollo durante el calentamiento hmico.Se recomienda el uso de esta tcnica de medicin como un mtodo innovador y de ahorro de tiempo que es adecuado para condiciones aspticas.En las siguientes secciones, se analizan los efectos de calentamiento hmico sobre los microorganismos y las caractersticas nutricionales y de calidad.

11.4 mecanismo de inactivacin microbiana

El calentamiento hmico es un proceso continuo de alta temperatura, de corta duracin (HTST) esterilizacin (de Alwis y Fryer, 1990).La electroporacin leve durante el calentamiento hmico puede contribuir a la inactivacin celular debido al hecho de que la presencia de electroporacin leve puede mejorar la transferencia de sustratos en las primeras etapas de la fermentacin (Bhale, 2004).El calentamiento hmico tambin se puede utilizar para la ultra-alta temperatura (UHT) esterilizacin de los alimentos, y especialmente aquellos que contienen partculas grandes (hasta 2,5 cm) que son difciles de esterilizar por otros medios.Por lo tanto, el tratamiento trmico de la electricidad tambin puede ser denominado como el procesamiento asptico;en el que un producto estril se obtiene mediante la aplicacin de un embalaje estril con el fin de preservar el material de alimentos perecederos para una larga duracin de tiempo (Parrott, 1992).Un proyecto actual de la NASA ha implicado el desarrollo de una bolsa especialmente diseada con capacidad de calentamiento hmico de recalentamiento de los alimentos para las misiones espaciales, as como la esterilizacin de los residuos (Jun y Sastry, 2005).

Inactivacin microbiana en relacin con calentamiento hmico es principalmente debido a los efectos trmicos en la naturaleza.Aunque algunos hallazgos muestran los efectos elctricos adicionales, algunos resultados no son convincentes puesto que es necesario para que coincida exactamente las historias trmicas de los experimentos de calentamiento hmico y convencionales para el propsito de comparacin de los efectos.La diferencia en pistas en las curvas de inactivacin microbianas de calentamiento hmico y de calefaccin convencional, que tienen historia trmica similar, ms probable es que se puede explicar por la presencia del campo elctrico (Annimo 2000).Sin embargo, se necesitan nuevos mtodos para una eficiente bio-validacin de calentamiento hmico con el fin de desarrollar todo su potencial en la inactivacin microbiana (Somawatet al., 2009).

La baja frecuencia utilizada en el calentamiento hmico (50-60 Hz) permite que las paredes celulares que se acumulan cargos y poros de formularios, lo cual no es el caso con mtodos de alta frecuencia, tales como el calentamiento por microondas, donde el campo elctrico se invierte antes de la carga suficiente acumulacin hasta se produce en las paredes celulares (Bhale, 2004).Sin embargo,Sitzmann(1995)plante la hiptesis de que la inactivacin de las esporas puede resultar de un efecto bactericida indirecta de productos de electrlisis formados durante el tratamiento elctrico.

Park et al.(2003)examinaron los mecanismos eficaces de corriente elctrica en los microorganismos.El mecanismo de la actividad de la corriente elctrica puede incluir la interrupcin de la integridad de la membrana bacteriana o la electrlisis de molculas en la superficie celular (Liu et al., 1997).Cuando se aplica un voltaje, aumenta la energa de la membrana de tal manera que un aumento de tamao de poro de la membrana se lleva a cabo hasta una transicin a los poros hidrfilos, donde puede ocurrir la difusin libre (azcar y Neumann,1984).Otra hiptesis se denomina ruptura dielctrica (Zimmermann et al.,1974).Debido a la atraccin de cargas opuestas inducidas en las superficies interior y exterior de la membrana celular, la presin de compresin se produce, lo que resulta en una disminucin en el espesor de la membrana, una ruptura irreversible puede tener lugar.El modelo ms ampliamente aceptado es el de electroporacin grave (Park et al., 2003).La electroporacin es la formacin de orificios en una membrana celular debido a la presin de iones individuales, que causan el cambio en la permeabilidad de la membrana celular, debido a la modificacin del campo elctrico (Weaver y Chizmadzhev, 1996).Si se supera la fuerza crtica campo elctrico, la membrana se permeabilizaron por la formacin de poros.Esta permeabilizacin puede ser reversible o irreversible, dependiendo de la fuerza elctrica de campo, el tiempo de tratamiento, tamao de celda, la carga superficial de la membrana, citoplasma, y el medio de suspensin lquido (Lojewska et al., 1989).La rigidez dielctrica de una membrana celular est relacionada con la cantidad de lpidos (que acta como un aislante) presente en la propia membrana.Los poros formados pueden variar en tamao dependiendo de la fuerza del campo elctrico, y se pueden volver a cerrar despus de un corto perodo de tiempo.En general se cree que el potencial de la membrana crtico inducida por campos elctricos provoca la inactivacin microbiana y es de aproximadamente 1 V. En este nivel, se piensa que la permeabilidad de la membrana aumenta de tal manera que se produce la muerte celular (Rowan et al.,2000).

A bajas frecuencias (50-60 Hz) y intensidades de campo elevadas (> 100 V / cm) ms comnmente asociados con el calentamiento hmico, las paredes de las clulas naturalmente porosos pueden permitir que la membrana de la clula que se acumule cargos, formando poros disruptivas (Choet al. , 1996).La exposicin excesiva causa la muerte celular debido a la fuga de los componentes intracelulares a travs de los poros (Lee y Yoon, 1999).Si la electricidad se aplica especficamente durante el ciclo de crecimiento microbiano, el aumento de transporte de sustancias inhibidoras a travs de las membranas celulares es posible (Bhale, 2004).

Electroporacin correspondiente tambin se rompe la estructura de la muestra de alimento durante el calentamiento hmico y el campo elctrico moderado.A veces es deseable y a veces inaceptable.Procesos campo elctrico moderado (MEF) implican la aplicacin de campos elctricos tpicamente bajo 1000 V / cm, con o sin calefaccin, para lograr los objetivos especficos (Sastry, 2008).Hay un efecto obvio de la temperatura sobre la eficiencia de daos en tratamiento de CA de tejido de la planta.En MEF con una intensidad de campo elctrico E en virtud de 100 V / cm, el calentamiento hmico a temperaturas no superiores a 50 C resultados en un alto grado de dao tisular (Lebovkaet al.,2005).Se discuten que, con las mismas condiciones de tratamiento con corriente alterna, el dao tisular observada para las manzanas es ms alta que para las patatas.Los efectos observados muestran la importancia del mecanismo de electroporacin en daos tejido de la planta inducida por calentamiento hmico, que es controlado por los cambios inducidos por la temperatura en la estructura de la membrana celular.

Los estudios realizados en el rea de tratamiento elctrico de los alimentos tratados con clulas vegetativas o inactivacin y el efecto letal de la electricidad sobre las esporas bacterianas son actualmente limitados (Palaniappan et al, 1990, 1992;. Cho et al, 1996;. Qin et al, 1995. ;Leizerson y Shimoni, 2005a, b; Baysal y ms glido, 2007, 2010; Anderson, 2008).

Un estudio de vida til por Raztek compar calefaccin convencional para el calentamiento hmico utilizando huevos lquidos pasteurizados.Aunque los recuentos de placas iniciales fueron similares, a medida que pasaba el tiempo, las muestras convencionalmente calentados alcanzaron recuentos en placa de 10 000 ufc / ml en comparacin con las muestras hmicamente climatizadas con recuentos de placas de